Медицински имиџинг

Медицински имиџинг
Анамиација начињена на апарату за магнетну резонанцу
ИЦД-10-ПЦС	Б
ИЦД-9	87-88
МеСХ	003952 D 003952
ОПС-301 цоде	3
МедлинеПлус	007451

Медицински имиџинг (енгл. Медицал имагинг), просликавање, или медицинско снимање је техника и/или процес стварања визуелних приказа унутрашњости тела за клиничку анализу, медицинску интервенцију или визуални приказ физиолошких функције неких органа или ткива. Он омогућава добијање слика органа или ткива неинвазивним методама и процедурама радиологије и нуклеарне медицине. Изводи се уз помоћ рендген апарата, компјутеризованих томографа, апарат за магнетну резонанцу, гама-камера и позитронских емисионих томографа.

Медицинско снимање има задатак да открије унутрашње анатомске структуре тела скривене испод коже и костију, као и да дијагностикује болести и омогући њихово успешно лечење. Тиме је медицинско сликање дало нову улогу анатомима у смислу развоја нових знања како би могли сарадивати са лекарима других дисциплина, а дијагностичарима могућност постављања брзе, лакше и тачније дијагнозе.

Да би се у свакодневним медицинским активностима реализовао медицински имиџинг и произвела слика високог квалитета као извор значајних информација, било је потребно ангажовати читав низ експерата, од стручњака за фундаменталне науке (физичара, хемичара, математичара итд.), па до електроинжењера

Појам — имиџинг

Под појмом имиџинг сматра се — визуално представљање дела тела или целог тела ради медицинске дијагнозе путем компјутеризованих техника снимања. Како је резултат имиџнга медицинска слика – којом лекар завирује у људско тело, може се сматрати да је технологија медицинског имиџинга омогућила продужетак људског погледа који је сада у стању да види и делови тела који су нормално недоступни људском виду.

Неинвазивност имиџинга

ЦТ скенирање даје минималну дозу зрачења чак и фетусу у развоју.

Главна особеност медицинског имиџнга је неинвазивност, јер се поглед у у унуреашњост тела обавља без хрируршког захвата или секцирања, па пацијент, на тај начин, остаје неоштечен, без обзира на циљ и начин одвијања сликања. Имајући ово у виду може се закључити да ниједна техника није тако способна у области неинвазивне дијагностике да омогући откривање анатомских структуре и функције људског тела, као што је то медицински имиџинг.

Медицински имиџинг није само усавршио неинвазивну дијагностику болести већ је дао нову улогу анатомима у смислу развоја нових знања како би могли сарадивати са лекарима других медицинских дисциплина.

Дијагностичко значење добијених слика имиџингом

Модалитети медицинског имиџинга, на основу значења добијене слике и врсте информација које се могу добити, класификују се на следећи начин:

Биомедицински подаци до којих се може доћи на
неинвазиван начин путем уобичајених модалитета имиџинга

Тип података	ЦТ	γ-камера	СПЕЦТ	ПЕТ	МРИ	УС
Анатомски	+				+	+
Физиолочки						+
Метаболички				+
Генетички				+	+
Функционални	+	+	+	+		+
Фармаколошки		+		+	+

ЦТ-системи

Апаратура компјутеризоване томографије се појављивала у виђе генерација, а у овом тренутку се користи спирална (хеликоидална) ЦТ, која подразумева континуално померање кревета за пацијента током аквизиције података и сталну ротацију извора X-зрачења, што знатно смањује време снимања, а има и низ других предности у односу на претходну генерацију уредаја.

Функционисање се заснива на снимању у лепезастој геометрији атенуације X-зрака у телу у великом броју пројекција. Добијени волуметријски подаци се специјалним поступцима реконструкције слике претварају у слике слојева или 3Д слику. ЦТ је модалитет медицинског сликања који пружа анатомске слике високе резолуције (512 × 512 до 1024 × 1024 пиксела). Оно што се види на тим сликама је вредност коефицијента апсорпције X-зрака од стране ткива.

Добијена слика је на морфолошком нивоу (анатомском нивоу) и на тим сликама се разликују органи и ткива која имају битније неједнак коефицијент апсорпције X-зрачења. Тако да је код овог система премиса да се могу видети промена структуре или анатомије, до којих је дошло услед обољења. Функционално стање тих органа није могуће констатовати. На пример, ЦТ слика мозга живог и мртвог ћовека (непосредно након што је преминуо) је потпуно иста.

СПЕЦТ-системи

Слике на функционалном нивоу дају СПЕЦТ-системи. Радионуклид, којим је обележен неки радиофармак, циркулише кроз дати орган тако да се не само може видети слика тога органа, већ се моће видети функционално стање тога органа или дела органа. Ограничење могућности добијања слике на функционалном нивоу је последица ограниченог избора радионуклида (^99мТц, ¹²⁵I, ¹²¹I итд), а одатле и радиофармака који, угланом, не могу да учествују у физиолочким процесима. Међутим, ипак се понекад за СПЕЦТ системе могу направити „еквиваленти” ПЕТ радиофармаци са нуклидима ^99мТц и ¹²¹I. Тада се мож избећи визуализација ПЕТ-ом, већ се може користити СПЕЦТ.

ПЕТ-системи

Слике на метаболичком нивоу дају ПЕТ-системи. Слике добијене овим системима омогућавају праћења метаболичких процеса у неком органу. Такве слике носе виши ниво информације него слике из ЦТ и СПЕЦТ система јер се на основу њих могу установити какви су физиолошки (биохемијски) процеси у органу. Праћење метаболичких процеса омогућавају радионуклиди као што су ¹¹C, ¹³Н, ¹⁵О и ¹⁸Ф. Одговарајући елементи ових изотопа су основни чиниоци органских једињења (посебно разних шечера) који се налазе у људском организму и учествују у биохемијским процесима. У принципу, метаболички процеси би се могли пратити и СПЕЦТ системима када би постојали одговарајући радионуклиди за ту сврху, што није случај.

ПЕТ уређај и снимци мозга настали применом ПЕТ система

Имајући у виду да рак представља један од водећих узрока смрти у свету, примена имиџинг модалитети који се заснивају на анатомској информацији су битни за дијагнозу и праћење онколошких болести. Међутим, они имају видљиво ограничење које се огледа у немогућности детекције морфолошки нормалних, али функционално абнормалних ткива. Међутим ПЕТ са заснива на чињеници да се биохемијске промене дешавају код обољења и да се оне могу приметити пре него што се констатују промене у анатомији. Зато је ПЕТ техника имиџинга та која се користи за сликање неких од тих процеса који се менају услед обољења. Код неких обољења, где се не дешавају велике структуралне анатомске промене, позитонском емисионом томографијом се могу приказати биохемијске промене. Функционалне и анатомске информације које даје ПЕТ/ЦТ систем су, стога, од изузетног значаја у лечењу пацијената оболелих од рака. Ови хибридни скенери су опште прихваћени алати који се користе у дијагнози, праћењу, директној интервенцији и постоперативној контроли рака плућа, лимфних жлезда, главе, врата, груди.

МРИ-системи

МРИ-системи (енгл. Магнетиц Ресонанце Имагинг) омогућавају имиџинг одређених физичких карактеристика ткива. Добијена слика представља, прво, слику дистрибуције протона (језгара атома водоника), што се обично нотира као ПД1. Зато се овај начин снимања често зове протонским имиџингом. Ткива са више водоника биће јасније приказана од ткива која садрже мање водоника. Међутим, слика код МРИ истема представља и слику дистрибуције временских константи Т1 и Т2, које карактеришу процес релаксације вектора магнетизације, које јако зависе од врсте ткива.

Сликање магнеском резонанцијом, као скоро потпуном неинвазивном техником сликања људског тела, засновано је на појави нуклеарне магнетске резонанције. Апаратура се састоји из снажног магнета који ствара изузетно јако статичко магнетско поље. Три додатна магнета, позната као градијентни калемови, подешавају вредност резултантног поља (у коме се налази пацијент) у простору и времену. Радиофреквентни калем омогућава емисију кратког РФ импулса ка пацијенту и прихват сигнала који након тога долази из њега. Формирање 2Д или 3Д слике се код ових уређаја може се остварити на више начина.

Добијене слике зависе од концентрације протона у ткиву и временских релаксационих константи познатих као Т1 и Т2. Просторна резолуција је поредива са оном код ЦТ система, а добијене слике су морфолошке, али је могуће пратити и метаболичке процесе (фМРИ).

Према томе, МРИ може да визуализује различите карактеристике ткива, проток крви и више физиолошких и метаболичких функција. Такође треба имати у виду да се МРИ заснива на ефекту нуклеарне магнетне резонанције и да су принципи остварења томографског снимка сасвим другојачији него код ЦТ, СПЕЦТ и ПЕТ система.

Ултарсонографија

Слике добијене на ултразвучним апаратима (УС) су на морфолошком нивоу, али се могу пратити физиолошке и функционалне промене. Применом Доплеровог ефекта, овом методом могуће је снимати и покретне објекте (нпр циркулацију крви у крвним судовима).

Ови уређаји раде у:

• А моду (када се снима амплитуда повратног еха у времену),
• M моду (погодном за неке кардиолошке студије) и
• Б моду (у коме се слика 2Д мапа промене акустичне импедансе).

Квалитет слике зависи од карактеристика опреме и умешности и обучености лекара. Ултразвук има многе предности и комплементарности у односу на пројекциону радиографију X-зрацима, ЦТ и МРИ.

Спољашње везе

• Медицал имагинг на сајту Curlie
• ИПРГ Архивирано на сајту Wayback Machine (18. новембар 2018) Open group related to image processing research resources (језик: енглески)