1 / 38

Zobrazovací metody

Zobrazovací metody. Prof. MUDr. Jozef Rosina, Ph.D . Zobrazovací metody. První jednoduché lékařské přístroje zlepšovaly smyslové vnímání Zvětšovací sklo - (13.st.), Teploměr - (17.st.), Stetoskop - (19.st.), Endoskop - (19.st.)

tass
Download Presentation

Zobrazovací metody

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Zobrazovací metody Prof. MUDr. Jozef Rosina, Ph.D.

  2. Zobrazovací metody První jednoduché lékařské přístroje zlepšovaly smyslové vnímáníZvětšovací sklo - (13.st.), Teploměr - (17.st.), Stetoskop - (19.st.), Endoskop - (19.st.) Zásadní - přístroje zviditelňující jevy lidským smyslům skryté EKG - (20.st.), Měření krevního tlaku (19.st.) zobrazovací metody - objev RTG paprsků (1895),Rentgenka s rotační anodou - (1914), Kontrastní látky- (1922), Teoretické základy CT - (1963), konstrukce CT - (1972), vznik spirálního CT(1987–1989) objev radioaktivity(1896), ϒ paprsky - (1900), Umělá radioaktivita - (1934), PET - (1976 – po objevu FDG, poprvé v historii syntetizoval chemik prof. RNDr. Josef Pacák, DrSc., na př. f. UK v roce 1968, v praxi 90. léta), zařízení spojující PET a CT do jednoho přístroje - začátek 21 století 1976 – první počítač Apple 1

  3. Zobrazovací metody Ionizující záření Alfa (2p, 2n) malý dolet, medicína (-) Beta mínus elektron, dolet mm, radioterapie Beta plus pozitron, dolet mm, PET Gama foton, dolet cm, scintigrafie, SPECT RTG záření skiaskopie, skiagrafie, CT Neionizující záření NMR rezonanční chování některých atomových jader Endoskopie díky totálnímu odrazu světla obraz tělních dutin Ultrazvuk odraz na rozhraní tkání, změna frekvence při pohybu

  4. ZÁŘENÍ Přenos energie prostorem „na dálku“ prostřednictvím fyzikálních polí nebo mikročástic Interakce záření s hmotou ionizující neionizující Je to záření, které má natolik vysokou energii, že je schopno ionizovat a excitovat absorbující hmotu - původně neutrální atomy a molekuly Je to záření, které nemá natolik vysokou energii, že není schopno ionizovat a excitovat absorbující hmotu U neutronového záření pomalé neutrony vstupují do jader a prostřednictvím jaderných reakcí mohou vyvolávat sekundárně ionizaci alfa, beta plus, beta mínus, gama, neutrony optické (UV, VS, IČ), mikrovlny, radiové frekvence, televizní vlny

  5. STOCHASTICKÉ ÚČINKY Interakce záření s hmotou Pravděpodobnost účinku Somatické onemocnění (nádory) Genetické onemocnění O Dávka

  6. DETERMINISTICKÉ ÚČINKY Interakce záření s hmotou Pravděpodobnost účinku Dávka prahová dávka

  7. Deterministické účinky Muž, 40let, 1 koronární angiografie, 1 PTCA, další koronární angiografie pro komplikace anakonec bypass chirurgie. To vše v jednom dni … Interakce záření s hmotou 6 týdnů 20 měsíců 20 týdnů

  8. Henri Becquerel v r. 1896 pozoroval zčernání fotografické desky, na níž byla položena nádoba se solí uranu. Důkaz toho, že „Becquerelovy paprsky“ jsou jádra hélia podal v roce 1908 Ernest Rutherford. Interakce záření s hmotou ZÁŘENÍ ALFA ionizační schopnosti, dráha při interakci přímočará, dolet, využití v medicíně, Litviněnko 22688Ra >>> 22286Rn + 42He

  9. Beta +– proměna protonu v neutron Využití – PET Beta -– proměna neutronu v proton Využití – radioterapie Interakce záření s hmotou ZÁŘENÍ BETA ionizační schopnosti, dolet, využití v medicíně, při interakci dráha klikatá 146C >>> 147N + beta-

  10. Interakce záření s hmotou V roce 1895 Roentgen objevil RTG záření a Becquerel v r.1896 objevil radioaktivitu solí uranu. Paul Villard, je pokládán za objevitele záření gama (1900).Poznal, že záření gama je pronikavější jako RTG záření. Objevil, že záření gama bylo emitováno z radioaktivních látek a není ovlivněno elektrickými nebo magnetickými poli.  Záření gama je elektromagnetické záření s velmi krátkou vlnovou délkou řádu 10-11 až 10-13 m. Vzniká při jaderných reakcíchnebo při radioaktivní přeměně přechodem jádra z vyššího do nižšího energetického stavu, přičemž se jádro zbavuje své excitační energie.

  11. Zobrazovací metody Diagnostika užívající pozitrony a gama záření je založena na rozdílném metabolizmu různých tkání, poskytuje především údaje o funkčním stavu sledované tkáně Diagnostika užívající RTG záření – založena na různé absorpciRTG záření tkáněmi, poskytuje především morfologickou (anatomickou) informaci o sledované tkáni NMR je diagnostika užívající magnetické vlastnosti jader některých prvků (tkáně s vysokým obsahem vodíku) Endoskopie je založena na přenosu obrazu svazkem optických vláken Ultrasonografieje založena na odrazu mechanických vln na rozhraní dvou různých prostředí, nebo na změně frekvence vyslaného a odraženého UZ

  12. Nukleární medicína – záření gama a pozitrony • Diagnostika pomocí otevřených radioaktivních zářičů, aplikovaných do organizmu – tzv. emisní metody • Podstata - radioaktivní izotopy reagují chemicky stejně jako stabilní izotopy téhož prvku – tzv. indikátorový (stopovací) princip • Radioaktivní izotopy se spoji s vhodnou chemickou látkou a takové sloučeniny (označené radionuklidem) lze sledovat a jejich množství měřit detektory záření gama • PET, PET/CT, GAMA KAMERA, SPECT, SPECT/CT • (základ u všech detektorů – scintilační detektor) Zobrazovací metody

  13. Zobrazovací metody krystal fotonásobič

  14. Zobrazovací metody

  15. Beta plus - PET Zobrazovací metody První přístroj PET byl v ČR instalován v r. 1999

  16. Hybridní systém PET/CT V r. 2003 byla v ČR instalována první hybridní aparatura PET/CT Spojení umožňuje akvizici funkčních (PET) a anatomických (CT) dat během jednoho vyšetření – poskytuje obrazy tkání získané současně z obou modalit. Nejprve je pořízen topogram, který slouží k vymezení vyšetřované oblasti Poté následuje vlastní CT vyšetření a lůžko s pacientem se přesune do polohy, v níž proběhne PET scan V poslední fázi jsou obrazy CT a PET položeny na sebe a prezentovány na společném displeji Zobrazovací metody .

  17. Hybridní systém PET/CT Zobrazovací metody Schéma PET/CT Pořízení topogramu RTG prochází pacientem – útlum záření závisí na hustotě tkání – anatomická data Vznik anihilačního záření pacientem – množství záření závisí na funkčním stavu

  18. Hybridní systém PET/CT Zhoubný nádor esovitého tračníku diagnostikovaný PET (a), CT (c) a zobrazený počítačovou fúzí obou zobrazení (b) Peroperačně potvrzený nález dokumentuje další obrázek Zobrazovací metody a b c

  19. Gama kamera Zobrazovací metody

  20. Scintigrafický snímek skeletu Zobrazovací metody

  21. Zobrazovací metody Systém SPECT/CT zahrnuje v jedné aparatuře vedle kamery SPECT rovněž vícedetektorový počítačový tomograf (CT). Je tak možné pořídit záznam výsledku funkčního a anatomického zobrazení jedním systémem v těsném sledu za sebou.

  22. Radiologie – rentgenové záření • Diagnostika pomocí elektromagnetických vln, vznikajících v rentgence – tzv. transmisní metody • Radiologie se dělí do subkategorií podle anatomické polohy a podle metody (intervenční radiologie) • Podstata – RTG záření prochází pacientem, dochází k útlumu v jednotlivých tkáních a orgánech • Teleradiologie - přenos z jednoho místa do druhého. Snímky jsou často posílány i do jiných časových pásem, kde mají radiologové zrovna den a jsou uprostřed pracovní doby. Používá se také ke konzultaci s odborníky nebo na daný případ. • K použití je zapotřebí vysílací stanice, vysokorychlostní internetové připojení a vysoce kvalitní přijímací stanice. Snímky z CT mohou být poslány přímo, protože jsou v digitálním formátu. Počítač na přijímací stanici musí mít vysoce kvalitní obrazovku, která musí projít testem a která musí být připravená ke klinickým účelům. Zobrazovací metody

  23. RTG záření Zobrazovací metody

  24. Skiagrafie je technika zobrazení lidských tkání, využívající rozdílnou hodnotu pohlcení procházejícího svazku rentgenového záření v různých tkáních  Zobrazovací metody Skiaskopie a angiografie umožňuje vyšetřování dynamických dějů a aplikaci kontrastních látek

  25. Zobrazovací metody

  26. CT – výpočetní tomografie • Princip: Výpočetní tomograf je v podstatě přístroj pro měření útlumu RTG záření v jednotlivých voxelech (objemových analogiích pixelů) v tenkých plátcích tkání • Metoda měření: Svazek rentgenového záření prochází tělem a je měřen obloukem detektorů. Toto se opakuje pod různými úhly tak dlouho, dokud se nezíská dostatek informace pro výpočet koeficientů útlumu ve voxelech odpovídajícího řezu tělem pacienta. Vypočte se „mapa“ útlumu v příčném řezu - tomogram. Zobrazovací metody

  27. CT – výpočetní tomografie Z hlediska konstrukce systému zdroj záření-systém detektorů je možné rozdělit přístroje do několika generací. První generace - využívá rotačně translační pohyb, RTG záření bylo kolimováno do tenkého svazku a po průchodu pacientem snímáno jedním detektorem umístěným naproti rentgence. Po otočení o malý úhel se rentgenka i detektor lineárně posunuly. Dlouhá expoziční doba Druhá generace - také rotačně translační pohyb, zmenšil se úhel mezi jednotlivými snímky, svazek záření byl kolimován do vějíře a po průchodu pacientem detekován větším počtem detektorů, umístěných v jedné řadě naproti rentgence, klesly expoziční časy Zobrazovací metody

  28. CT – výpočetní tomografie Třetí generace - využívá izocentrickýrotační pohyb systému rentgenka-sektor detektorů. Snímkování je prováděno po 1° až 0,5°. Detektory jsou umístěny na kruhové výseči rotující spolu s rentgenkou kolem pacienta v plném kruhu Čtvrtá generace -využívá rotačně stacionární systém. Detektory jsou umístěny po celém obvodu gantry. Kolem pacienta rotuje pouze rentgenka, velmi krátká akvizice dat Zobrazovací metody

  29. Zobrazovací metody

  30. CT – výpočetní tomografie • Helikální CT je pokračováním CT přístrojů 3. gen., připojení snímačů se neprovádí pomocí kabelů, ale pomocí po sobě klouzajících kroužků • Zavedení kontinuální rotace umožnilo plynulý posun stolu s pacientem, došlo k urychlení získání snímků, je mírně nepřesné, protože data se sbírají šikmo • Dále existují odvozené generace, které vycházejí z předchozích: • MDCT (multi-rowdetector CT, multi-slice CT) - multidetektorové CT EBCT (electronbeam CT) - CT s elektronovým svazkem • DSCT (dual source CT) - CT se dvěma rentgenkami • DECT (dualenergy CT) - skenování dvojí energií Zobrazovací metody

  31. Zobrazovací metody

  32. Zobrazovací metody Průměrná roční dávka z přírodního pozadí je v ČR 3 - 3,5 mSv Průměrná roční dávka z medicínských indikací je v ČR 1 mSv

  33. Epidemický nárůst zobrazovacích metod v USA • V červnu 2012 byla publikována studie, ve které je popisován významný nárůst používání zobrazovacích metod typu CT, PET,NMRa USG • Srovnání let 1996 a 2010 v počtech vyšetření • CT: zvýšil se 3x (z 52 na 149/1000 dospělých/rok) • PET: zvýšil se 12x (z 0,24 na 3/1000 dospělých/rok) • NMR: zvýšil se 4x(ze 17 na 65/1000 dospělých/rok) • USG: zvýšil se 2x (ze 134 na 230/1000 dospělých/rok) • V absolutních číslech se počet CT vyšetření v USA zvýšil z 3 miliónů ročně v roce 1980 na 80 miliónů v roce 2010 Zobrazovací metody

  34. NMR Zobrazovací metody

  35. NMR Zobrazovací metody

  36. Endoskopie Zobrazovací metody

  37. Zobrazovací metody

  38. Zobrazovací metody

More Related