Multidetektorska kompjuterizovana tomografija

Poslednja generacija 64 multidektorskog skenera

Multidetektorska kompjuterizovana tomografija (MDKT) kao jedna napredna tehnologija u radiologiji, postala je jedan od alata koji omogućava brže i preciznije dobijanje višeslojnih slika unutrašnjih organa. Sa mogućnošću istovremenog prikaza više slojeva tkiva, MDKT pruža važne informacije o anatomiji i patologiji.

Kao vrsta kompjuterske tomografije (KT) ova vrsta radiološkog snimanja, slično standsrdnom rendgenskom snimku, pokazuje strukture unutar pacijentovog tela. Ali za razliku od standardnog rendgenskog snimka koji stvaraa ravne slike, dvodimenzionalne slike, KT skeniranja koristi istovremenom desetine ili čak stotine snimaka, koja stvara KT mašina dok se rotira oko pacijenta.

Multidetektorska kompjuterizovana tomografija se danas koristi u otkrivanju tumorskih promena, ali i definisanju nekih značajnih karakteristika otkrivenih lezija, kao što su: veličina, oblik, građa, prokrvljenost, procena stanja regionalnog limfnog sistema, pa se često koristi u dijagnostici kardiovaskularnih problema, plućnih bolesti, traumatskih povreda i mnogih drugih stanja.

Takođe, MDKT skeniranje se kao savremena metoda koristi i u svrhu stejdžinga (stadiranja) bolesti, što dalje utiče na izbor metode lečenja, ali i za potrebe praćenja toka bolesti i efikasnosti terapije (uzimajući u obzir činjenicu da se kompju terizovana tomografija koristi i u te svrhe).

Istorija

Kompjuterska tomografija (KT) je uvedena u radiološku praksu ranih 1970-ih i revolucionisala je ne samo dijagnostičku radiologiju, već i celokupnu medicinsku praksu. Ubrzo nakon uvođenja kompjuterske tomografije (KT) kasnih 1980-ih, skeneri sa kliznim prstenom i spiralni KT su ubrzo postali de fakto standardna metoda za kompjutersku tomografiju tela. Međutim, kod ovih uređaja javio se i očigledan i značajan problem kod spiralnih KT velikio zagrevanje rendgenske cevi.

Na primer, kod spiralnog KT abdomena i karlice koji pokriva 60 cm (600 mm) anatomije tela sa debljinom preseka od 5 mm, nagibom od 1,0 (što zahteva 120 rotacija) i tipičnim faktorima tehnike (120 kilovolti, 250 mA, vreme rotacije od 1 s) što je dovodilo do deponovanja ukupno 3,6 × 10 6 J toplote u anodi rendgenske cevi. Pre KT sa kliznim prstenom, pojedinačni rezovi dobijeni ekvivalentnom tehnikom (120 kVp, 250 mA, 1-s skeniranje) deponovali bi samo 30.000 J, od čega bi se većina mogla raspršiti tokom relativno dugog (nekoliko sekundi) kašnjenja između skeniranja.

Ograničenje koje je nametnulo zagrevanje cevi bilo je to što su tanki rezovi (<3 mm) željeni za preformatiranje prihvatljivog kvaliteta u slike van ose (koronalne, sagitalne ili kose) ili 3-dimenzionalne rekonstrukcije bile nepraktične osim ako je skenirani region bio veoma ograničen ili tehnika skeniranja je bila ozbiljno ograničena. Nije bilo neuobičajeno da skeneri ograniče spiralnu tehniku sa tankim rezovima na 100 mAs (struja u cevi u miliamperima × vreme skeniranja u sekundama) ili manje po rotaciji, dajući slike niskog kvaliteta. Naravno, jednostavno rešenje za ovo pitanje toplote bilo je razvoj rendgenskih cevi sa većim toplotnim kapacitetom; takve cevi su se i dalje razvijale.

Drugi pristup je efikasnije korišćenje dostupnog rendgenskog zraka: ako je snop rendgenskih zraka proširen u z smeru (debljina preseka) i ako se koristi više redova detektora, tada se podaci mogu prikupiti za više od jednog preseka u zadatom vremenu. Ovaj pristup je smanjio ukupan broj rotacija — a samim tim i ukupnu upotrebu rendgenske cevi — potrebnih za pokrivanje željene anatomije. Ovo je zapravi i bila osnovna ideja za primenu MDKT.

Iako su i skeneri treće i četvrte generacije bili u uobičajenoj upotrebi kao jednostruki skeneri, svi višeslojni skeneri su zasnovani na platformi treće generacije (cev i detektorska grupa su povezani i rotiraju se zajedno). Kod KT skenera treće generacije korišćen je veći lučni snop od 40° do 60°, a on je pokrivao sve dimenzije poprečnog preseka pacijenta, kretanje izvora i detrektora bilo je isključivo rotaciono, linearno kretanje izvora i detektora koje se koristilo u prvoj i drugoj generaciji je eliminisano. Broj detektora povećan je na više od 400, koji su lučno postavljeni, što je rezultovalo značajnim skraćenjem trajanja vremena pregleda. Za dobijanje jednog preseka bilo je potrebno nekoliko sekundi, dok je čitav pregled trajao od 10 do 20 sekundi. KT skener treće generacije je opstao kao osnova modernog KT-a zbog brzine akvizicije i mehaničke jednostavnosti.

MDKT detektori

Primarna razlika između jednostrukog KT (SSKT) i MDKT hardvera je u dizajnu detektorskih nizova. SSKT detektorski nizovi su jednodimenzionalni; to jest, sastoje se od velikog broja (obično 750 ili više) detektorskih elemenata u jednom redu preko ozračenog preseka radi presretanja rendgenskog ventilatorskog zraka. U pravcu debljine preseka (z-smer), detektori su monolitni, to jest, pojedinačni elementi dovoljno dugi (obično oko 20 mm) da presretnu celu širinu snopa rendgenskih zraka, uključujući deo penumbre ( termina kioji označava „ širinu rendgenskog snopa” koji se uvek odnosi na veličinu snopa rendgenskih zraka duž z -ose — u pravcu debljine preseka). U MDKT, svaki od pojedinačnih, monolitnih SSKT detektorskih elemenata u z -smeru je podeljen na nekoliko manjih detektorskih elemenata, formirajući 2-dimenzionalni niz. Umesto jednog reda detektora koji obuhvata snop ventilatora, sada postoje višestruki, paralelni redovi detektora.

Prvi skener sa više od jednog reda detektora i proširenim snopom rendgenskih zraka po z -osi je uveo Elscint 1992. godine (KT-Tvin). Ovaj skener je imao 2 reda detektora, omogućavajući istovremeno prikupljanje podataka za 2 kriške, i razvijen je prvenstveno da pomogne u rešavanju problema zagrevanja rendgenske cevi. Istorijski gledano prvi MDKT skener bi jed zapravo EMI Mark 1 prve generacije. Sa 2 susedna detektora i proširenim snopom rendgenskih zraka, ovaj skener je prikupio podatke za 2 preseka u isto vreme i na taj način smanjio dugo vreme pregleda povezano sa vremenom skeniranja od 5 do 6 minuta. Prvi skeneri „moderne ere MDKT“ predstavljeni su krajem 1998. godine.

Sledila je dalja modifikacija MDKT skenera tako da je su se 2005. godine pojavili skeneri sa 64 preseka. Ova rendgenska cev bi mogla elektronski - i vrlo brzo - da pomeri lokaciju žarišne tačke na meti rendgenske cevi tako da emituje zračenje iz malo drugačijeg položaja duž z - ose. Neto rezultat je bio ukupno 64 merenja (32 detektora × 2 merenja po detektoru) duž vidnog polja od 19,2 mm ukupne z -ose.

Principi projektovanja slike u višeslojnom MDKT sistemu

Osnovni zahtevi za savremeni multidetektorska kompjuterizovani skener za pokrivanje velikog obima mogu biti sažeti u sledeća dva zahteva:

• kontinuiranom prikupljanja podataka (koje omogućava da se rekonstruiše slike na bilo kojoj z poziciji)

• sposobnost skeniranja velikog dometa za kratko vreme bez ugrožavanja uzdužne (z) rezolucije

Prednosti

Brzo usvajanje MDKT tehnologije svedoči o njenim prednostima u odnosu na SSKT, koje su:

• skeniranje velikog anatomskog opsega,
• istovremeni prikaz tankih i debelih rezova. Dostupnost debelih (>4–5 mm) rezova je važna jer su oni generalno poželjniji za primarnu interpretaciju kao rezultat njihovog manjeg šuma slike. Dok je dostupnost tankih rezova važno iz 2 razloga: oni smanjuju ili eliminišu pruge delimične zapremine i omogućavaju proizvodnju visokokvalitetnih vanosnih (sagitalnih, koronalnih ili kosih) ili 3-dimenzionalnih rekonstrukcija, često sa prostornom rezolucijom ekvivalentno onom unutar ravni preseka (koji se naziva izotropna rezolucija).
• primena konfiguracija sa 2 preseka do 16-, 32-, 64-, pa čak i konfiguracija sa 128 preseka sa neviđenim kvalitetom slike.

Primena

Upotreba MDKT je značajno porasla poslednjih godina zahvaljujući njenoj široj dostupnosti, brzini i ogromnim dijagnostičkim mogućnostima. Istraživanja pokazuju da je preciznost pregleda čak 98% prilikom otkrivanja i praćenja tumorskih bolesti multidetektorskim aparatima za kompjuterizovanu tomografiju. Upravo zato se ovi aparati koriste u svrhe istraživanja tumorskih bolesti i za potrebe izvođenja brojnih studija na Institutima za onkologiju i radiologiju na globalnom nivou, nakon čeka se dobijeni podaci prosleđuju naručiocima studija koji ih dalje obrađuju.

MDKT omogućava širok spektar kliničkih primena od 3D angiografije do perfuzionog snimanja do KT fluoroskopije.

Kada je u pitanju MDKT angiografija, ova metoda je, svojim neprestanim razvojem, pokazala da je, po važnosti, odmah uz Magnetno rezonantnu angiografiju (MRA) i Digitalnu subtrakcionu angiografiju (DSA), koja se inače smatraju zlatnim standardom pri dijagnostikovanju i lečenju vaskularnih bolesti.

Prilikom postavljanja dijagnoze, uvek je važno izabrati odgovarajuću metodu za svakog bolesnika, imajući u vidu sve prednosti i mane koje će pomoći, odnosno odmoći prilikom iste. Detaljan anatomski prikaz struktura, značajno smanjenje izloženosti zračenju te mogućnost kompjuterske rekonstrukcije snimanih preseka u tri dimenzije neke su od karakteristika MDKT, mada se zbog jonizirajućeg zračenja kojeg stvara, ponekad se sigurnijom metodom smatra nejonizirajuća MR angiografija.

Velika prednost MDKT je i ta što može, čak i bez upotrebe kontrasta, pružiti kvalitetne slike mnogih krvnih sudova, čineći ga vrednim za pacijente sklonim alergijskim reakcijama ili smanjenom bubrežnom funkcijom.

Unapređivanjem ove tehnike, u budućnosti bi trebao dati još veći doprinos, kako u pripremi bolesnika za određene zahvate, tako i u praćenju stanja nakon njega.

Tehnika snimanja

Da bi se postigla dijagnostička vrednost pregleda primenom MDKT, neophodna je dobra saradnja pacijenta i radiologa.

Tokom MDKT pacijent leži na leđima, sa rukama podignutim iznad glave i oslonjenim na jastuk za imobilizaciju. Snimanje se izvodi u raznim smerovima pri čemu je jako je bitno i precizno pozicioniranje pacijenta, koje se izvodi pomoću lasera.

Ukoliko pacijent nema otvoren venski put, neophodno je plasirati braunilu promera 18 ili 20G, korz koju se ubrizgava kontrastnog sredstvo preko automatskog injektora. Obim i brzina primene kontrastnog sredstva i fiziološkog rastvora se utvrđuje prema unapred utvrđenom protokolu.

Skeniranje se radi u arterijskoj fazi. Individualno tranzitno vreme, odnosno vreme potrebno da kontrast ispuni određenu arteriju, kod pacijenta se određuje praćenjem bolusa. Praćenje bolusa (monitoring) se izvodi tako što se izabere referentni sken određene arterije, gde se postavlja ROI. Kada kontrast dostigne zadati broj HU, koji se prati u ROI, skeniranje počinje.

Zadržavanje daha je neophodno u toku skeniranja, kako bi se izbegli artefakti.

Vreme trajanja skeniranja zavisi od MDKT aparata, na kome se izvodi snimanje.

Kontraindikacije

Kontraindikacije za MDKT su:

• alergijska reakcija na jodno kontrastno sredstvo,
• trudnoća,
• povišene vrednosti uree i kreatinina.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).