fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png UZ, MR ve stomatologii nBohatá Š., Šprláková A., nRadiologická klinika FN Brno na LF MU Brno • • 01 • 02 03 fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk nMechanické vlnění (přenos energie) ve hmotném prostředí. n nPřenos uvnitř prostředí formou šíření vlnění n nInfrazvuk 0-16 Hz nSlyšitelný zvuk 20 Hz-20 kHz nUltrazvuk 20 kHz-10 GHz nHyperzvuk 10 GHz - ? • fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk nŠíření vlnění je tvořeno cyklickým stlačováním a uvolňováním částic v prostředí • • stlačování uvolňování • • fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk nGraficky vyjádřeno…. • • • • -During longitudinal wave demo point out particle motion (http://members.xoom.com/Surendranath/LongWave.html) (http://members.xoom.com/Surendranath/TranWave.html) fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk •Vyšší frekvence = vyšší rozlišení, horší penetrace •Nižší frekvence = vyšší penetrace, horší rozlišení • • • fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk nPřipomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Rychlost šíření ? Rychlost, kterou se zvuk šíří prostředím Vzduch 330 m/s Voda 1480 m/s Játra 1550 m/s Ledvina 1560 m/s Měkké tkáně 1540 m/s fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Zvuk nRychlost šíření je určena pouze charakteristikou prostředí – zejména hustotou (tuhostí) Hustota (tuhost) = Rychlost • •Průměrná rychlost zvuku v lidském těle pro účely ultrazvuku je cca 1540 m/s • -use analogy of room full of people and passing a note to illustrate density and stiffness -takes longer to pass a note with a room full of people because more people must handle it -the less curious (more stiff) people are the faster the note will be passed fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png nZákladní princip tvorby UZ obrazu – odrazy UZ vln na rozhraní dvou prostředí s odlišnou akustickou impedancí. n nOdrazy (echa) lze zobrazit v 2D obraze, intenzita odražené energie vyjádřena na škále šedi (silná echa nejsvětlejší) fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Pulzní ultrazvuk nSonda vyšle uz vlnu a detekuje s jakou amplitudou se vrací nDle doby návratu vypočítá z jaké hloubky byl signál odražen nDle amplitudy přiřadí bodu intenzitu jasu na obrazovce dle nastavení přístroje (postprocessing, gain, komprese) nA tento bod zobrazí nTotéž opakuje několikrát v laterálním směru n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Aplikace dg. UZ ve stomatologii nDetekce schodku kortiky u maxillo-faciálních fraktur nPozice mandibulárních kondylů nDetekce onemocnění slinných žláz (záněty, tumory, sialolithiáza, dilatace vývodů) nDetekce lymfadenopathie nUZ navigované intervence (biopsie, punkce) u palpačně nedostupných útvarů, ozonoterapie TMJ nPovrchové měkkotkáňové afekce maxillo-faciálního regionu, diferenciální diagnostika (podstatně lepší rozlišení než CT) n n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Terapeutický UZ - konzervativní terapie nHlavním mechanismem terapeutického účinku je vysokofrekvenční mikromasáž ozvučovaných tkání spolu s ohřevem, jež vyvolává hyperémii a fyzikálně-chemické změny prostředí. Jeho aplikace zvyšuje membránovou permeabilitu, urychluje difuzi ve tkáních, má tlumivý účinek na přenos nervových vzruchů, mění pH tkání. Důsledkem je analgetický a spazmolytický účinek, zvýšení místního krevního oběhu a následně i metabolismu nPoužití: v oftalmologii při léčení krátkozrakosti spazmolytickým působením ultrazvuku na ciliární svaly, ve stomatologii při terapii žvýkacích svalů po zlomenině čelisti a v dermatologii při terapii ulcerací na noze). Také v neurologii Michálek a kol. aplikoval terapeutický ultrazvuk společně s neurostimulací při léčbě bloku frenického nervu , pokusy i v v otorinolaryngologii - k léčbě nosních polypů a Menierovy nemoci fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Terapeutický UZ - deskalér nUltrazvukový deskalér - k odstraňování zubního kamene. Jedná se o zařízení se zdrojem nízkofrekvenčního ultrazvukového vlnění (25-42 kHz), jehož konec je opatřen pracovním nástavcem. Špička nástavce kmitá a mechanicky rozrušuje zubní plak. nNa výsledném efektu se však vedle přímého mechanického účinku kmitajícího hrotu podílí i akustické mikroproudění a ultrazvuková kavitace. http://pimg.tradeindia.com/00152947/b/0/Ultrasonic-Scaler.jpg http://img.tfd.com/mosby/thumbs/50021X-fx7.jpg fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Terapeutický UZ nMyofacial pain dysfunction sy nTMK onemocnění nSialolitotrypse (extracorporeal shock wave - ESWL) nAlgické syndromy, hojení kostí n nInhibuje uvolňování mediátorů zánětu z buněk nUrychluje hojení nZvyšuje pružnost kolagenových vláken nRedukuje ztuhlost kloubů nRedukuje svalové spasmy, zlepšuje mobilitu n •Prospective utility of therapeutic ultrasound in dentistry—Review with recent comprehensive update, Shalu Rai, Mandeep Kaur, Shailly Singh, Adv Biomed Res. 2012; 1: 47. • fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png UZ slinných žláz •Cysty http://www.ultrasoundcases.info/files/Jpg/52758-Afbeelding1.jpg •Pleomorfní adenom • • http://images.radiopaedia.org/images/933307/9eec828b2f32f6c32a00b6a2d9a1ed.jpg •Sialolithiasa fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Výhody UZ vyšetření nbezpečná, levná a dostupná metoda nprakticky neexistují kontraindikace ndostupnost u lůžka pacienta nznačné prostorové rozlišení, především u vysokofrekvenčních sond nmožnost Doppler. zobrazení toku, prokrvení n n n n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png nultrazvukové vyšetření s i.v. aplikací speciální kontrastní látky nmikrobubliny stabilizované fosfolipidy n100 milion x vyšší odrazivost mikrobublin než krve CEUS cévaSF6krvinky • netoxické • není nutná speciální příprava pac. • nejsou alergické reakce • vyloučí se po cca 10min plícemi • jediná kontraindikace: AIM • jsou intravaskulární – odrážejí mikrovaskularizaci fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Možnost kvantifikace C:\Documents and Settings\Administrator\Dokumenty\PREZENTACE od 2010\CEUS\DANAY\LIVER\FNH\FNH 2 Quantification.jpg fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Nevýhody, limitace nmnožství artefaktů nsubjektivní vyšetření nomezená vyšetřitelnost u nespolupracujících pacientů n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Principy MR zobrazení fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Základní princip MR nOkolo každé elektricky nabité částice, která je v pohybu, vzniká magnetické pole nProtony v atomovém jádře rotují okolo své osy =spin a jako každá pohybující se nabitá částice vytvářejí ve svém okolí magnetické pole – lze si je představit jako miniaturní magnety. nAtomová jádra se sudým nukleonovým číslem se nechovají magneticky – tyto malé magnety se spojí ve dvojicích opačnými póly k sobě. nJádra s lichým počtem protonů mají vždy jeden nepárový, vykazují magnetický moment, k okolí se chovají magneticky. Ideálním zástupcem je atom vodíku – hojně se vyskytuje v živých tkáních a má poměrně velký magnetický moment. fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Základní principy MRI •metoda využívá magnetických vlastností jader atomů s lichým protonovým číslem •Rotací jader s nespárovaným protonem (kladný náboj) vzniká v okolí jádra magnetické pole, které lze charakterizovat tzv. magnetickým momentem •„Synchronizace“ magnetických momentů jader při umístění do velmi silného magnetického pole, vznik precese • •u Orientace vektoru magnet. momentu může být tzv. paralelní nebo antiparalelní. Paralelní orientace je energeticky méně náročný stav " nepatrně převažuje " zvolený okrsek tkáně proto vykazuje určitý vlastní celkový magnetický moment M0 fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png •Precese – pohyb jader, který je možno přirovnat k pohybu po plášti pomyslného kužele • •Frekvence precesního pohybu udává tzv. Larmorova rovnice: •Za normálních okolností není precesní pohyb synchronizován " celkový magnet. moment v ose x,y = 0 •K synchronizaci dojde při aplikaci elektromagnet. impulsu o frekvenci rovné Larmorově frekvenci " dojde k rezonanci a synchronizaci fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Jak se tvoří MR obraz? npůsobení energie RF pulzů na tkáně vyvolá vyzáření slabého EM signálu, který lze registrovat npoužití specifických „sérií RF pulzů“, měření získaného signálu – nejčastěji sekvence „spin echo“ (SE) nebo gradientní echo (GE) nzákladní parametry sekvencí TR, TE event. TI určují charakter obrazu n – T1, T2 vážený… nT1 v.o. – krátké TR i TE nT2 v.o. – dlouhé TR, dlouhé TE nPD – dlouhé TR, krátké TE MS_MR_068 fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Nevýhody MRI nSilné magnetické pole! (je v něm uložen celý pacient) ntrvání vyšetření - až 60 min nomezený vyšetřovací prostor ncena = dostupnost nomezené vyšetřované pole (mozek + Cp., C+Th, Th+L) t1map fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Výhody MRI nneinvazivní technika nnepřekonatelný měkkotkáňový n kontrast njakákoli rovina řezu nMR angiografie, ERCP, PMG (bez kontrastní látky) nkontrastní látky - Gd (minimální riziko alergické reakce) t2map fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Nebezpečí v MR scaneru ? nmagnetické pole – konstatní 0,1 – 3,0 T nmagnetické pole – proměnné qgradientní cívky nvysokofrekvenční RF puls qexcitace protonů - tepelné změny ve tkáních, kovech qfrekvence v řádu desítek Mhz nzejména u high – field přístrojů zúžený vyšetřovací prostor - gantry Intera 0.5, 1.0, & 1.5T fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Absolutní kontraindikace I. DKardiostimulátor – pacemaker DICD – implantabilní kardiovertor – defibrilátor DKochleární implantát DCévní svorky intrakraniálně z neznámého materiálu (potenciálně magnetické) DCizí těleso v orbitě nebo v oku metalického nebo neznámého původu – pomůže RTG D fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Absolutní kontraindikace II. DImplantovaný kovový materiál před méně než dvěma měsíci Dendoprotézy, stenty, dlahy, osteosyntetický materiál DPacienti závislí nebo vybavení jiným pomocným elektronickým zařízením Dinzulinové pumpy Ddávkovače cytostatik, analgetik Dbiomechanické implantáty D DNaprostá nespolupráce s pacientem fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Relativní kontraindikace §Klaustrofobie - strach z uzavřených prostor §lze zvládnout premedikací §První 3. měsíce těhotenství §pouze úzus, není přesně zjištěn vliv na plod §Cévní svorky z nemagnetických materiálů, kovový osteosyntetický materiál, kloubní náhrady v místě vyšetření §artefakty §Chlopenní náhrady - artefakty, abnormální funkce během vyšetření §Naslouchadla §před vyšetřením sejmout – interference = pískání §Piercing, tetování = kovové partikule §artefakty §tepelné působení fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Co hrozí pacientovi s kovový implantátem obecně npohyb nebo dislokace qcévní svorky – aneuryzmata, pooperační stavy nohřátí (zejména velké náhrady kloubů) – nebezpečí termického traumatu nnekvalitní, artefakty zatížené vyšetření qkovový materiál i mimo vyšetřovanou oblast, mimo použitou cívku ! fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png MR u metalických dentálních materiálů nRůzný stupeň artefaktů podle použitého materiálu nZávisí zejména na susceptibilitě materiálu (výrazná u amalgámu, titanu, menší u nikl-chrom. či kobalt-chrom. materiálů) fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png MR ve stomatologii nNejčastější využití je u onemocnění temporomandibul. kloubu qPoužívají se pseudodynamické sekvence při postupném otevírání a zavírání úst nDif.dg. cystických lézí nAmeloblastom nOsteomyelitis nRozsah hemangiomů, šíření tumorů obecně nLokalizace neurovaskulárního svazku před plánováním potenciálních míst pro implantáty n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Nemoci temporomandibulárního kloubu ndysfunkční syndrom nzánětlivé a degenerativní změny niatrogenní léze (opakované injekce steroidů) ndna (vzácná) nnemoci kosti (M. Paget) nnádory (zejm. osteochondrom) nosteochondritis dissecans (avaskulární nekróza) npigmentovaná vilonodulární synovitida nankylóza čelistního kloubu nhyperplazie processus coronoideus s omezením funkce TMK fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Intrakapsulární onemocnění = diskopatie nDiskus artikularis – významná součást temporomandibulárního kloubu nDisk – bikonkávní fibrokartilaginozní struktura, rozdělující kloub na horní a dolní kompartment nSprávná poloha zabraňuje poškození kondylu mandibuly ( kloubu) nPohyb disku je omezen silným zadním vazem nDorzálně – neurovaskulární struktury = retrodiskální tkáň ( bilaminární zóna) n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Diskopatie n nzpůsobená patologickou polohou kloubního disku nebo adhezemi disku ndislokace disku s repozicí: n disk je v klidu dislokován (nejčastěji anteriorně před kloubní hlavici), při pohybu dochází k jeho repozici, což se projevuje asymetrickým otevíráním, zvukovými fenomény (nejčastěji ve smyslu lupnutí), event. přítomností bolesti. Není přítomno omezené otevírání. ndislokace disku bez repozice: n disk je dislokován, ovšem nedochází k jeho repozici, pohyb kloubu je tak omezen. Kromě omezeného otevírání může být přítomna bolest, avšak nejsou přítomny zvukové fenomeny. nadheze kloubního disku: n disk je v klidu ve správné, fysiologické, poloze, nicméně je omezena jeho pohyblivost. Charakteristické je snížení rozmezí otevírání úst. n n n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png MR pseudodynamicky fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png 18 letá pacientka s DD s repozicí Zavř 2 Otevř 2 sono1 def Sono2 def fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png 17 letý pacient s DD bez repozice Zavř 2 Otevř sono 1 zavř fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png DWI – difuzně vážené zobrazení nDifuze – náhodný pohyb molekul vody ve tkáni (Brownův pohyb) nMíra difuzivity se často liší mezi jednotlivými tkáněmi nebo mezi zdravou a patologickou tkání nMR zobrazení difuze ke konvenčnímu zobrazení přidává další diagnosticky cenné informace. fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png obr4 •zobrazení difuze fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png DTI – zobrazení tenzorů difuze nMetoda založená na principech DWI nAnizotropie difuze v bílé hmotě mozku a míchy: pohyb molekul vody probíhá snadněji podél nervových vláken nIntenzita signálu obrazu DWI závisí na směru použitého přídatného magnetického gradientu nOpakovaným měřením s různými směry difuze můžeme detekovat dominantní směr difuze → směr průběhu nervových drah n fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png DTI fibertracking: gliom gr. II •Tractus corticospinalis •Fasciculus arcuatus fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png PCA: cirkulace likvoru •MR kontrola fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Funkční MR 40545_2_1500 • Umožňuje rozlišení aktivních a neaktivních okrsků mozkové tkáně na základě detekce změn koncentrace deoxyhemoglobinu, ke kterým dochází v průběhu aktivace • Měření se provádí opakovaně vklidu a během aktivace – pacient je vykonává nějký specifický úkon (např. hýbe prsty apod..) fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png •Neurochirurgie – předoperační mapování lokalizace důležitých center 11 • Obrázek vlevo znázorňuje situaci před operací: Okrsek aktivity řečového centra během verbálního testu se nachází v bezprostřední blízkosti tumoru mediodorsálně. • Na obrázku vpravo je patrný stav po operaci: Okrsek aktivity během řečového centra zůstává intaktní v těsné blízkosti lůžka po resekci tumoru. U pacienta po operaci nebyl shledán žádný deficit verbálních funkcí. • •www.fmri.org • Možné aplikace fMRI fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png •Děkuji za pozornost fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Příklad – muž nar. 1979 nPro bolesti hlavy a prefrontální syndrom vyšetřen na CT fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png CT •Na CT vyjádřeno podezření na tumor •Doplněno MR fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png MR •T2 •T1 •DWI •T1 + KLIV fn logo.png lfmu logo.png crs logo.png Dg. nMozkový absces frontálně vpravo nIndikována neurochir. evakuace n