Zobrazovací metody a radiační
ochrana
Radiologie a nukleární medicína
Ústav nelékařských zdravotnických studií Iveta Bryjová
Sylabus
Zobrazovací metody a radiační ochrana
(Pediatrické ošetřovatelství, Všeobecné ošetřovatelství)
1. Zdroje a vlastnosti RTG záření
2. RTG vyšetřovací metody
3. Výpočetní tomografie
4. Ultrazvukové zobrazovací metody
5. Magnetická rezonance
6. Příprava pacienta před radiologickým vyšetřením
7. Kontrastní látky
8. Specifika vyšetřování dětských pacientů
9. Biologické účinky ionizujícího záření
10. Principy radiační ochrany
01.10.2023 Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína. 2
Sylabus
Zobrazovací metody, radiační ochrana
(Porodní asistence)
1. Vznik rentgenového záření. RTG vyšetřovací metody.
2. Ortopantomogram. Počítačová tomografie.
3. Ultrazvukové zobrazovací metody.
4. Nukleární magnetická rezonance.
5. Termografie. Nukleární medicína.
6. Metody záznamu obrazu. Kontrastní látky, angiologie.
7. Bezpečnost na radiologickém pracovišti. Biofyzika tkání a orgánů.
8. Biofyzika vnímání, ekologická biofyzika. Účinky tepla, termometrie. Biorytmy.
9. Zdroje a druhy ionizujícího záření, detekce ionizujícího záření.
10. Biologické účinky ionizujícího záření. Zákon č. 263/2016 Sb., atomový zákon.
01.10.2023 Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína. 3
Sylabus
Radiologie a nukleární medicína (Všeobecná sestra)
1. RTG záření – zdroje, vlastnosti, primární a sekundární záření.
2. Biologické účinky ionizujícího záření, principy radiační ochrany.
3. Základní RTG vyšetřovací metody – indikace, příprava k vyšetření.
4. Speciální RTG vyšetřovací metody včetně kostní denzitometrie a mamografie, mamografický screening.
5. Kontrastní látky – nežádoucí účinky podání kontrastních látek zejména jodových. Prevence a léčba
alergických reakcí.
6. Digitální subtrakční angiologie (DSA) – indikace, příprava před a i po vyšetření, instrumentárium.
7. Výpočetní tomografie (CT) – princip, indikace, příprava k vyšetření.
8. Ultrazvuk – princip, indikace, příprava k vyšetření.
9. Magnetická rezonance – princip, indikace a kontraindikace, příprava k vyšetření.
10. Nukleární medicína – základní metody, použití.
11. Digitální radiologie, archivace obrazové dokumentace, PACS.
12. Specifika RTG vyšetření dětských pacientů.
01.10.2023 4Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Sylabus
Radiologie, biofyzika a zobrazovací metody v
zubním lékařství (Dentální hygiena)
Přednášky
1. Vznik rentgenového záření. RTG vyšetřovací
metody. Bezpečnost na radiologickém
pracovišti.
2. Ortopantomogram. Počítačová tomografie.
Zákon č. 263/2016 Sb., atomový zákon.
3. Ultrazvukové zobrazovací metody. Termografie.
4. Nukleární magnetická rezonance. Nukleární
medicína.
5. Metody záznamu obrazu. Projekce ve
stomatologickém zobrazování.
6. Kontrastní látky, angiologie.
7. Biofyzika tkání a orgánů.
8. Biofyzika vnímání, ekologická biofyzika.
01.10.2023 5Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Semináře
1. Účinky tepla, termometrie. Biorytmy.
2. Zdroje a druhy ionizujícího záření, detekce
ionizujícího záření.
3. Biologické účinky ionizujícího záření.
4. Posouzení a hodnocení rentgenového snímku
dutiny ústní.
5. Popis normálního rentgenogramu dutiny ústní.
6. Popis patologických změn na rentgenogramu
dutiny ústní.
7. Posouzení snímku magnetické rezonance
dutiny ústní.
8. Posouzení sonografického nálezu
submandibuární krajiny.
9. Práce s fotoaparátem, fotografií a intraorální
kamerou.
Formát medicínských obrazových dat
• Lékařská informatika
• Velkoobjemová data
• Etické aspekty – pacientská data
• Bezpečnost, archivace, přenos, kódování, klasifikace, důvěrnost, ochrana
• Hlavní zdroje medicínských dat
• Biologické signály
• Obrazová data
• DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)
• PACS (Picture Archiving and Communication System)
• e-PACS – dálkový přenos dat
01.10.2023 6Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
KIS
RIS
PACS vs. DICOM → rozdíly?
01.10.2023 7Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Lékařské zobrazovací metody
• Zobrazovací metody využívající ionizující záření
• Zobrazovací metody využívající neionizující záření
01.10.2023 8Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
Gama záření (γ)
• Krátkovlnné elmag. záření o vysoké frekvenci
a energii
• E≈100keV; f≈1018 Hz; λ<300 pm
• Vzniká v jádře atomu
• Nejpronikavější
• Leksellův gama nůž
• Dg., th., sterilizace
• Scintigrafie, PET, SPECT, gamakamera
(Angerova kamera)
01.10.2023 9Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Nukleární medicína
01.10.2023 10Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
Rentgenové záření (X-rays)
• λ 10−12 –10−8
• Vzniká při přeměně energie rychle se pohybujících
elektronů
• Elektronový obal
• Kvantový dualismus – fotony s E = 5–200 keV
• Měkké a tvrdé RTG záření
• Skiagrafie, skiaskopie, mamografie, zubní
rentgenové přístroje (i.o., OPG, dRTG, CBCT), CT,
DSA, angiografie, denzitometrie
• Zdroje – hvězdy, rentgenka
01.10.2023 11Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Rentgenová diagnostika
01.10.2023 12Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
UV záření
• Neionizující záření
• UV-A (315 do 400 nm) – dermis; UV-B (280–315
nm) – absorbuje v epidermis; UV-C (kratší než 280
nm)
• Hloubka průniku UV záření kůží roste se zkracující
se vlnovou délkou
• Vysoké dávky → erytém, melanom
• Účinky na kůži, oko, systémové účinky(IS,
stimulace metabolismu, ↑TK, stimulace hypofýzy,
ŠŽ, uvolnění histaminů, cytokinů
• Dezinfekční účinky, germicidní lampy
01.10.2023 13Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
Viditelné světlo
• Viditelná část spektra
• Bílá barva odráží všechny barvy světla
• Černá všechny pohlcuje
• λ od 400 nm do 750 nm
• Fotosyntéza
• Optika
01.10.2023 14Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
IR záření
• Infračervené záření zaujímá oblast mezi
nejkratšími radiovými vlnami (λ=10−3 m) a
světlem (λ>790 nm)
• Zdroj: tělesa zahřátá na vysokou teplotu
• Infrakamera
• Tepelné účinky – prohřívání, infrasauny
• Poškozuje oční čočku (katarakta)
• Termografie – termogram, termovize, laser, dg.
– teplotní reliéf, th.
01.10.2023 15Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Termogram
01.10.2023 16
Elektromagnetické spektrum
Mikrovlny
• λ 0.01–1 m
• f 30–0.3 GHz
• Magnetron
• Mikrovlnný reaktor – laboratoře
• Mikrovlnná trouba, radiolokace
• Léčba varixů
01.10.2023 17Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Elektromagnetické spektrum
Rádiové vlny
• Nejdelší vlnová délka
• Dělí se do několika pásem
• MRI, fMRI
• Elektromagnetický signál v oblasti spektra
rádiových vln (MHz)
01.10.2023 18Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
MRI/fMRI
01.10.2023 19Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
01.10.2023 20Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
01.10.2023 21Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
01.10.2023 22Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
01.10.2023 23Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
01.10.2023 24Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Biologické účinky ionizujícího záření
Účinky záření na živou hmotu
• Řídí se obecnými zákony platnými i pro neživé látky
• Ionizace, excitace → absorpce energie
Účinky záření na buňku a tkáně
• Buněčná deplece – interfáze, relativně ↑ dávka záření; mitóza, menší dávky
• Změna cytogenetické informace
• Nenarušují průběh buněčného dělení
• Mutace – bodové, genové, chromozómové; gametické, somatické
• Vztah ke vzniku rakoviny
Vztah dávky a účinku
• Deterministické účinky
• Stochastické účinky
01.10.2023 25Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Stochastické a deterministické účinky
Stochastické účinky
• Následek mutace genomu po ozáření
• Prahová dávka není známá
• Závažnost účinků není závislá na dávce
• Četnost výskytu je závislá na dávce
• Lineárně se zvyšuje s dávkou
Deterministické účinky
• Důsledek letálního poškození buněk (od 100 mGy)
• Překročení prahové dávky
• Závažnost účinků závisí na dávce
01.10.2023 26
Účinky deterministické dávky
Akutní nemoc z ozáření (celotělové ozáření)
• Krevní forma 2 Gy latence 2–3 týdny
• Střevní forma 6–10 Gy latence 4–6 dní
• Nervová forma nad 30–50 Gy bezprostředně
Lokalizované ozáření kůže
• Trvalá epilace 7 Gy, cca 3 týdny
• Nekróza dermis (nekróza škáry pro cévní
nedostatečnost) > 10 t.
01.10.2023 27
Účinky stochastické dávky
Stochastické účinky tj. zhoubné nádory a změny dědičné se klinickým obrazem neliší od
obdobných spontánně se vyskytujících projevů.
• Klinicky (a ani biochemickými markery) nelze rozlišit případ radiačně indukovaného
nádoru od nádoru spontánně vzniklého.
• Ionizující záření zvyšuje pravděpodobnost jejich výskytu.
Závislost dávky a účinku
• Kvantitativní data o závislosti rizik stochastických účinků na dávce podporují lineární
závislost v oblasti nízkých dávek bez existence prahové dávky.
• Zhoubné nádory
• Genetické změny
• Pravděpodobnost výskytu stoupá s dávkou
• Klinicky neodlišitelné od případů „spontánních“
• Patogeneze: mutace
01.10.2023 28
Účinky záření na lidský organizmus
01.10.2023 29
Poškození plodu
• Záleží na době ozáření vzhledem k době, uplynulé od doby
početí
• První tři týdny implantace → zánik, ne stochastické/deterministické
účinky
• Největší radiosenzitivita 3.–8. týden po oplození (embryogeneze)
• Vysoké riziko vzniku malformací
• Deterministické účinky (0,1 Gy)
• 8.–25. týden citlivost na vyvolání mentální retardace (0,2 Gy)
• Od 4. týdne po početí
• Citlivost na vyvolání zhoubných onemocnění, manifestují se v dětství,
dospělosti
• Míra rizika 2–3× vyšší než u dospělých
01.10.2023 30
31
Ústav nelékařských zdravotnických studií
Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Principy radiační ochrany
V radiační ochraně se uplatňují čtyři základní principy
•Princip zdůvodnění
•Princip optimalizace
•Limitace ozáření
•Bezpečnost zdrojů
01.10.2023 32Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Bezpečnostní rizika – princip zdůvodnění
• Přínos pro vyšetřovanou osobu
• Přínos musí vyvážit poškození
• Dodržování gudelines – indikační kritéria pro různé onemocnění
• Indikace, zvážení výsledku vyšetření pro další léčbu
• CAVE! Rutinní provádění RTG vyšetření
• Až 42 % OPG snímků je provedeno bez klinického zdůvodnění
• i.o. RTG a OPG se řadí mezi obecně zdůvodněná vyšetření, při indikaci tedy
není potřeba hledat žádné konkrétní zdůvodnění – národní radiologické
standardy pro ČR
• Dávka z dentálních radiodiagnostických výkonů představuje přibližně 1 % z
kolektivní efektivní dávky, kterou je každoročně ozářen člověk v populaci
01.10.2023 33Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Bezpečnostní rizika – princip optimalizace
ALARA – As Low As Reasonably Achievable
„tak nízké, jak je rozumně dosažitelné“
• Optimalizace radiační ochrany a usměrňování expozice populace
• Základ systému radiační ochrany
• Diagnostika
• Terapie
• Optimalizace terapeutické dávky
• Uplatnění principů ALARA na kritické orgány
• Kvalita zobrazovacího procesu
01.10.2023 34Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Bezpečnostní rizika – limitace ozáření
• Principem limitování dávek je regulováno ozáření všech pracovníků s IZ
(RA, lékaři)
• Pro pacienty není stanoven dávkový limit
• V lékařském ozáření je limitování dávek nahrazeno diagnostickými
referenčními úrovněmi
• DRÚ je speciální případ vyšetřovací úrovně, není to limit
• „DRÚ jsou úrovněmi dávek, jejichž překročení se při vyšetření dospělého
pacienta o hmotnosti 70 kg při použití standardních postupů a správné
praxe neočekává“
U pacientů tak dochází k prolínání principu optimalizace a limitování dávek, z
čehož plyne, že lékařské ozáření by mělo být optimalizováno, ale není
limitováno
01.10.2023 35Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Bezpečnostní rizika
• Průměrná efektivní dávka ≈3 mSv / rok
• Z toho 79 % z přírodního pozadí
• 20 % z RDG
• 1,1 % z nukleární medicíny
• Méně než 0,2 % z jaderného spadu
• Méně než 0,1 % efektivní dávka z dentálních vyšetření
Efektivní dávka E je součet ekvivalentních dávek v jednotlivých tkáních či
orgánech vážených tkáňovým váhovým faktorem wT, jež vyjadřuje rozdílnou
radiosenzitivitu orgánů a tkání z hlediska pravděpodobnosti vzniku
stochastických účinků (zhoubných nádorů a genetických změn)
Jednotkou efektivní dávky je J.kg−1 1 sievert (Sv)
01.10.2023 36Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Indikační kritéria
• Proč jsou potřebná? → Užitečná vyšetření
Neúčelné aplikace:
• BYLO TO UŽ VYŠETŘENO?
• POTŘEBUJI TO SKUTEČNĚ?
• POTŘEBUJI TO NYNÍ?
• JE TO NEJLEPŠÍ VYŠETŘENÍ?
• VYSVĚTLIL JSEM PROBLÉM?
• NEPROVÁDÍ SE PŘÍLIŠ MNOHO VYŠETŘENÍ?
01.10.2023 37Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Informovaný souhlas s vyšetřením
• Souhlas k provedení diagnostických a léčebných úkonů
• Dobrovolné a svobodné rozhodnutí pacienta
• Zákon č. 89/2012 Sb., občanský zákoník v úplném aktuálním znění
včetně automaticky zapracovávaných změn.
• Parlamentem České republiky byla v roce 2001 ratifikována Úmluva o
lidských právech a biomedicíně.
• § 93-103: Zásah do integrity
• Potvrzení, důkaz o řádném poučení lékařem o postupu či výkonu
• Právní ochrana lékaře
Informovaný souhlas se tím stal důležitým prvkem a základní
oporou současné moderní medicíny
01.10.2023 38Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Informovaný souhlas s vyšetřením
• Zákon číslo 372/2011 Sb., o zdravotních službách a podmínkách
jejich poskytování
• Možnost provedení zákroku bez udělení souhlasu
Formy IS
• Písemná – u invazivních zákroků, podpis pacienta
• Ústní
• Konkludentní
Náležitosti písemného informovaného souhlasu upravuje vyhláška
98/2012 Sb., o zdravotnické dokumentaci
01.10.2023 39Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Informovaný souhlas s vyšetřením
Náležitosti písemného informovaného souhlasu
1. Informace o původu, příčině, stadiu nemoci a jejím předpokládaném vývoji
2. Poučení o tom, zda navrhované zdravotní služby mají nějakou alternativu a pacient má
možnost zvolit si z několika možností,
3. Údaje o možném omezení v obvyklém způsobu života a v pracovní schopnosti po
poskytnutí příslušných zdravotních služeb, lze-li takové omezení předpokládat, a v
případě změny zdravotního stavu též údaje o změnách zdravotní způsobilosti
4. Údaje o léčebném režimu a preventivních opatřeních, která jsou vhodná, a o
poskytnutí dalších zdravotních služeb
5. Poučení o právu pacienta svobodně se rozhodnout o postupu při poskytování
zdravotních služeb, pokud jiné právní předpisy toto právo nevylučují (§ 34)
6. Záznam o poučení pacienta, jemuž byl implantován zdravotnický prostředek formou
poskytnutí podrobné informace o tomto prostředku podle zvláštního právního předpisu
7. Datum a podpis pacienta a zdravotnického pracovníka, který pacientovi údaje a
poučení poskytl
01.10.2023 40Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Radiologická zdravotnická technika
• Stacionární skiagrafická a skiaskopická zařízení včetně příslušenství
• Mobilní skiagrafická a skiaskopická zařízení včetně příslušenství
• Angiografická zařízení včetně příslušenství
• Mamografická zařízení s příslušenstvím
• Zařízení výpočetní tomografie (CT)
• RTG kostní denzitometry
• Ultrazvuková zobrazovací zařízení
• Zařízení k vyšetřování užitím magnetické rezonance
• Hybridní zobrazovací systémy – zařízení pro diagnostiku pomocí PET/CT,
• PET/MR a SPECT/CT,
• Přístroje a příslušenství užívané k intervenčním výkonům pod kontrolou
• zobrazovacích metod
01.10.2023 41Zobrazovací metody a radiační ochrana. Radiologie a nukleární medicína.
Skiagrafie
• Prosté snímkování
• IZ (RTG, X-Rays)
• Analogový / Digitální
systém zpracování RTG
obrazu (RVG)
01.10.2023 42
Nativní vyšetření
• Žádanka, indikace lékařem
• Příprava žádná, odstranění kovových předmětů v ROI
KL (př. I) – nutný informovaný souhlas! (př. IVU)
• 4 hodiny před vyšetřením nejíst a nepít
• Bezezbytková strava, před vyšetřením řádně vyprázdnit
• Večer a ráno antihistaminika (prevence kontrastní nefropatie)
Skiaskopie
• Sledování KL v reálném čase
• Série snímků – zachytí celou pasáž, tvar, funkci
• Větší zátěž IZ
• Peristaltika jícnu, žaludku, střev, pozorování dýchacích
pohybů, pulzace srdce…
• Monokontrastní (pozitivní KL – u dětí)
• Dvojkontrastní (pozitivní i negativní KL)
• Pozitivní KL – baryová suspenze, jodové kontrastní látky
• Negativní KL – vzduch (irrigografie), metylcelulóza
(enterografie)
• Pravidlo 10 dnů u žen ve fertilním věku!
01.10.2023 43
Skiaskopie – přehled kontrastních metod
• Polykací akt
• RTG jícnu
• RTG žaludku
• Pasáž tenkým střevem
• Enetroklýza
• Irrigografie
• Defekografie
• Fistulografie
01.10.2023 44
Skiaskopie – žaludek
01.10.2023 45
CAVE! Skiaskopie s podáním KL p. o. je
absolutně kontraindikována při podezření na
perforaci trávicí trubice
Skiaskopie
• Příprava pacienta – liší se podle typu vyšetření
• Informovaný souhlas vždy, žádanka
• Polykací akt jícnu – bez přípravy, ambulantně, vypití malého množství KL
• Vyšetření žaludku, dvanácterníku, tenkého střeva – od půlnoci nejíst, nepít,
nekouřit
• Monokontrast – větší množství baryové KL
• Dvojkontrast – hypotonie Buscopanem, polknutí šumivé tablety (CO2) + menší
množství baryové KL p.o., polohování – vytvoření filmu KL na střevní stěně
• Irrigografie – 2–3 dny kašovitá strava, dostatek tekutin, před vyšetřením
den předem vyprázdnění tlustého střeva, baryová KL p.r. a následně vzduch,
vleže
• Enteroklýza – zavedení NJ sondy, 300 ml baryové KL, 1000 – 15000 ml
karboxymethylcelulózy, dvojkontrastní obraz
01.10.2023 46
01.10.2023 47
Ústav nelékařských zdravotnických studií
01.10.2023 48
Ústav nelékařských zdravotnických studií
Mamografie
• Bez speciální přípravy
• Doba vyšetření 5–10 minut
• Nepoužívat tuhé deodoranty – artefakty
• Kontraindikace – gravidita, kojení
• Snímkování ve dvou projekcích –
kraniokaudální a šikmé mediolaterální
(45°)
• + dg., screening, mikrokalcifikace,
zobrazení celého prsu
• − IZ, cystická vs. solidní tkáň nelze rozlišit
• Jaké další metody na vyšetření prsou lze
použít?
01.10.2023 49
Mamografická typologie – typy žlázy podle Tabára
• Typ I-III – rychle redukující fibrózní podíl – náhrada tukovou tkání
• Typ IV-V – pomalu redukující fibrózní podíl – malý podíl tuku
• Tabár I – redukující typ žlázy, (MMG obraz – různý st. redukce žlázy a její
náhrada tukem, žláza redukuje ve vnitřních kvadrantech), u žen nad 30 let
• Tabár II – obraz tukové redukce, kresba žlázového parenchymu malá nebo
úplně chybí, hl. u žen starších 50. let
• Tabár III – neúplně dokončená redukce žlázy, zbytkový okrsek žlázy
nejčastěji pod mamilou
• Tabár IV – neredukující typ, skvrnitý, adenozní typ, (MMG obraz – okrsky
vysoké sytosti - podkladem je hyperplazie a hypertrofie lobulů), indikace k
USG dovyšetření
• Tabár V – neredukující typ, vysoký podíl fibrózního pojiva – obraz „bílé“
žlázy, nemožnost nalézt malá ložiska, indikace k USG dovyšetření
01.10.2023 50
Mamografická typologie – typy žlázy podle Tabára
01.10.2023 51
01.10.2023 52
CT CTAT (Computerised Transverse Axial
Tomography
CAT (Computer Aided Tomography)
RT (Reconstructive Tomography)
CT (Computed Tomography)
Tomos = řez; graphein = psát
Zobrazení objektů pomocí řezů
01.10.2023 53
Výpočetnítomografie Měření absorpce svazku RTG záření v tenké vrstvě vyšetřované oblasti
CT systém – rotující rentgenky a soustava detektorů po obvodu gantry
Matematickým výpočtem je určena výše absorpce RTG záření
Hounsfieldovy jednotky – k určení rozsahu denzity
Denzita – míra absorpce a rozptylu záření
Lidským okem nelze rozlišit celou škálu denzit – pointervaly – okna
01.10.2023 54
První klinický CT sken: Atkinson
Morley Hospital, Londýn, říjen 1971
CT skener vyroben EMI Medical pro G. Hounsfielda, 1972
CT
• Jodové KL
• Informovaný souhlas
• KL – 4–6 hodin lačnění, příjem čirých tekutin do 100 ml/h, AA, NO, CAVE! renální
funkce – (kreatinin nad 300 μmol/l)
• Pozitivní anamnéza – premedikace (40 mg Prednisonu večer a 20 mg ráno před
vyšetřením, nebo 100–200 mg Hydrocortisonu i.v. 30 minut před vyšetřením)
• KL – i.v., kanyla, p.o., p.r.
• Indikace – traumatické změny, krvácení, ischemie, onkologie, intervence
• Kontraindikace – gravidita, 1. trimestr, polyvalentní alergie, feochromocytom,
plazmocytom, PAD
• Kontraindikace KL – závažná alergoidní reakce na předchozí podání jodové KL,
těžké poruchy ledvin a jater, thyreotoxikóza (před podáním kontrastu nutno podávat
thyreostatika a pokračovat i 2 týdny po vyšetření), mnohočetný myelom (nutno
zajistit řádnou hydrataci k prevenci precipitace bílkoviny v ledvinách), léčba a
vyšetření radioaktivními izotopy jódu (jodová KL nesmí být podána 2 měsíce před
léčbou/izotopovým vyšetřením štítné žlázy)
01.10.2023 55
Vyšetření v celkové anestezii – kompletní interní
vyšetření včetně odběrů a EKG, dospání na lůžku
CT
„Z hlediska možnosti vysokých dávek se má CT vyšetření provádět jen po
příslušném klinickém zdůvodnění zkušeným radiologem“.
„Vyšetření dětí vyžaduje pečlivější zdůvodnění, protože tito pacienti jsou
nositeli vyššího rizika z ozáření“.
„Když to je z klinického hlediska přijatelné, má se uvažovat o použití
alternativních vyšetření bez ionizujícího záření (USG a MRI) nebo
rentgenových technik spojených s nižšími dávkami záření“.
„CT břicha nebo pánve by se neměla provádět u těhotných žen bez
přesvědčivých klinických důvodů a zvláštní pozornosti k technikám
omezujícím dávku“.
„Vždy je třeba usilovat o minimalizaci dávek na oči, zejména u pacientů, u
nichž lze předpokládat více vyšetření“.
01.10.2023 56
CT
• CT zůstává bez ohledu na radiační riziko optimálním vyšetřením pro mnoho
klinických problémů v oblasti hrudníku a břicha.
• CT je stále široce používána pro intrakraniální diagnostické problémy, zejména náhlé
mozkové příhody a trauma.
• CT zůstává jednoduchou metodou pro hodnocení stadia rozvoje (stagingu) mnoha
maligních onemocnění (např. lymfomů) a pro monitorování odezvy na léčbu.
• CT poskytuje cennou předoperační informaci o prostorovém rozsahu (expanzi)
nádoru a je široce používána u pooperačních komplikací.
• CT umožňuje přesné vodítko pro zavedení drénů, provedení biopsie nebo
anesteziologickou blokádu nervů.
• CT má významnou úlohu při traumatu.
• CT snímky mohou být znehodnoceny protézami, fixačními pomůckami aj.
• CT poskytuje u obézních pacientů lepší anatomické detaily než ultrazvuk. U štíhlých
pacientů a dětí se má použít, pokud je to možné, USG.
• CT břicha způsobuje dávku odpovídající asi 500 snímkům hrudníku.
01.10.2023 57
01.10.2023 58
Obecné požadavky pro provoz CT pracovišť
Požadavky na CT přístroj
• Vyhláška č. 317/2002 Sb. – instalace typově schválených přístrojů.
• Před uvedením přístroje do provozu musí být provedena přejímací zkouška (§ 70 vyhlášky č. 307/2002 Sb.).
Používání CT přístrojů
• Dle Atomového zákona pouze s povolením SÚJB.
• Podmínkou vydání povolení je doklad o ustavení dohlížející osoby (§ 10 a § 13 AZ).
Optimalizace radiační ochrany
• Program zabezpečení jakosti a optimalizace zobrazovacího procesu.
• Cílem optimalizace při CT vyšetření je správná volba metody a zatěžovacích parametrů požadovaného vyšetření tak, aby dávky
absorbované pacienty i personálem byly co nejnižší, při dosažení požadované úrovně diagnostické výtěžnosti.
• Příloha č. 9 vyhlášky č. 307/2002 Sb. – uvedeny diagnostické referenční úrovně pro vyšetření CT.
Zabránění nekontrolovaného vstupu
• Dveře vstupu do kontrolovaného pásma musí být v souladu s § 30 vyhlášky č. 307/2002 Sb. označeny znakem "radiačního nebezpečí„ a
upozorněním "Kontrolované pásmo se zdroji ionizujícího záření, vstup nepovolaným osobám zakázán".
Přítomnost osob ve vyšetřovně
• Při CT vyšetření smí být ve vyšetřovně přítomen pouze pacient a osoby, jejichž přítomnost je při vyšetření nezbytná.
• Tyto osoby musí být odpovídajícím způsobem chráněny před účinky ionizujícího záření vhodnými ochrannými prostředky (ochranná
zástěra, límec, ochranné rukavice) a pokud je touto osobou osoba přidržující pacienta (doprovod), musí být též odpovídajícím způsobem
informována o možném riziku.
01.10.2023 59
CT - princip
Indikace
CT komponenty
CT nálezy
01.10.2023 60
DETEKČNÍ SOUSTAVA
Rentgenka – zdroj záření
Detektory
Kolimátory
VN generátor
Filtrace
01.10.2023 61
KONSTRUKČNÍ A TECHNOLOGICKÁ ŘEŠENÍ CT
Sekvenční – konvenční/standardní CT
• 1. generace – translace/rotace
• 2. generace – translace/rotace
• 3. generace – rotace/rotace
• 4. generace – rotace/rotace (stacionární); rotace/nutace
• 5. generace – CVCT (Cardio-Vascular CT)
• 6. generace = 3. generace s technologií slip-ring (rotace/rotace)
Helikální/spirální CT – stálá rotace rentgenky za současného posuvu stolu, Helical Pitch faktor
Subsekundové CT (3S CT) – rotující jednotka tvoří přímo rotor elektromotoru
Real-Time CT – rekonstrukce obrazu po 0,083 sekundovém zpoždění; „sure-start“ – KL
Vícevrstvé „Multi-Slice“ CT – vrstvení detektorů pevné fáze v řadě
3D CT (4D CT) – snížení expoziční doby a sejmutí kvanta dat; rychlé/ultra rychlé systémy CT
DSCT (Dual Source) – 2 detekční systémy kolmo k sobě; 2 režimy snímání; stejné/různé U rentgentky
01.10.2023 62
1. gantry ∅ 720 mm 2. mikrofon 3. poziční laser (sagitální) 4. kontrolky
5. indikace expozice X-Ray 6. stop tlačítko 7. kontrolní panel 8. poziční
laser 9. pacientské lůžko 10. EKG monitor
1. náklon gantry (+/− 30°) 2. laser on/off 3.
ovládání stolu in/out 4. manuální
ovládání stolu 5. nulová pozice stolu 6.
ovládání stolu up/down 7. „home“ pozice
stolu out&down
01.10.2023 63
1. rentgenka 2. filtry, kolimátor, referenční detektor 3. vnitřní projektor 4. chlazení rentgenky 5. generátor vysokého napětí
(0–75 kV) 6. přímý pohon rotace (systému rentgenka-detektory) 7. řídicí jednotka rotace 8. DAS (akviziční systém)
9. detektory 10. slip rings 11. řízení teploty detektoru 12. vysokonapěťový generátor (75–150 kV) 13. napájení 14. síťový
filtr
01.10.2023 64
Helikální/spirální CT
• Úhel rotace není omezený
• Gantry tak může současně vykonávat rotační a lineární
pohyb v kolmém směru
• Skutečná trajektorie se mění na šroubovici
• Stoupání šroubovice je definováno tzv. helikálním
(výškovým) „pitch“ faktorem
• CT pitch faktor = Δd/N · T
• CT HP = 1
• + Rychlost sběru dat
• + Zachycení veškerého snímaného objemu
01.10.2023 65
01.10.2023 66
Zobrazování pomocí jevu magnetické rezonance
• Původně chemická analytická metoda
• Jev magnetické rezonance – základem jevu magnetické rezonance je
chování magneticky aktivních jader atomů umístěných do vnějšího
statického magnetického pole s indukcí (𝐵0) při interakci s VF elmag.
pulzem.
• Výhoda – absence IZ
• Princip – vodíková jádra v silném magnetickém poli zdroj → RF vlnění
• Konstrukce
• SAR (Specific Absorption Rate - specifická absorpční hodnota) (W/kg)
01.10.2023 67
01.10.2023 68
01.10.2023 69
NMR – spin
• Atomové jádro – protony, nukleony = nukleony
• Každý nukleon má vlastní moment hybnosti – spin
• Se spinem je svázán i vlastní (spinový) magnetický moment
• Spin a magnetický moment mají pouze jádra s lichým nukleonovým číslem
• Lichý počet nukleonů v jádře = spiny se nekompenzují → určitý spin nese
celé jádro
• Spin je kvantovaná veličina → může být orientována paralelně/antiparalelně
• Soubor jader H – pokud nejsou vložena do vnějšího magnetického pole → ½
orientována nahoru, ½ dolů – energie bude stejná
• Ve vnějším magnetickém poli bude energie různá pro protony orientované ve
směru a proti směru pole
• VF elmag. záření s fotony s energií rovné rozdílu potenciální energie protonů s
antiparalelní a paralelní orientaci → rezonanční jev
MRI
• Informovaný souhlas
• Nativ, KL (Gd)
• Bez přípravy, není nutné lačnění ani před podáním KL, 24 hodin nekojit
• Doba vyšetření 20–60 minut
• Anamnéza
• Indikace – velmi široká, CNS, MR angiografie, muskuloskelet, srdce, břicho,
fMRI
• Kontraindikace – elektronické/kovové implantáty, kovové cévní svorky do 6
měsíců po implantaci, ICD, kardiostimulátory, klaustrofobie, TEP, první
trimestr gravidity, Gd KL v graviditě
• MR protokol
• MR a kov
01.10.2023 70
01.10.2023 71
01.10.2023 72
MR komponenty
Magnet
Gradientní systém
RF systém
PC systém
Tyto komponenty určují kvalitu
celého systému!
Magnet
01.10.2023 73
Magnet MR
Hlavní a nejdražší položka MR systému, zajišťuje
homogenní magnetické pole
Většina magnetů supravodivých
Supravodivý vodič (několik km) , cívka vodiče ponořena v
kapalném He 4.2 K – Dewarova nádoba = zajištění
supravodivosti
Typický objem 1700 l He (500 $ ≈1.7 l)
Stíněný magnet – menší „okrajové“ pole; pomocí druhé
sady vinutí s opačným proudem » sníží okrajové pole ≈ 0.5
mT
01.10.2023 74
01.10.2023 75
Gradientní systém – kódování
Detekce NMR signálů z jednotlivých tkání
Prostorově-geometrické kódování souřadnic
Umožněno dalším „gradientním“ magnetickým polem x, y, z
Dvojice gradientních cívek
01.10.2023 76
RF systém
RF pulsy stimulují jaderné spiny tkáně
• RF antény (cívky)
• RF vysílače (vysílá RF signál k pacientovi)
• RF přijímače (přijímá RF signál od pacienta)
RF se skládá z:
RF systém je naladěn na Larmorovu frekvenci (cca v oblasti VKV
rádia)
RF cívky mohou pracovat jako vysílač, přijímač nebo obojí
(digitální)
• MRI obvykle poskytuje více informací než CT o afekcích intrakraniálních a
postihujících hlavu, krk, míchu a muskuloskeletální systém, a to pro vysoký tkáňový
kontrast a schopnost zobrazení ve více rovinách.
To umožňuje s větší přesností stanovení diagnózy i zajištění příslušné
následné léčby.
Proto se její použití rozšiřuje zejména v onkologii.
• K významným novým metodám patří: MR zobrazení mléčné žlázy a srdce,
angiografické a intervenční techniky, MRCP (MR cholangiopankreatografie) a jiné MR
techniky s použitím kontrastních látek, funkční MR zobrazení mozku. Mnoho těchto
technik ovšem čeká na důkladné zhodnocení.
• MRI se nepokládá za uznanou metodu v prvním trimestru těhotenství.
Je ovšem možné, že se ukáže jako bezpečnější než některé alternativní
možnosti zobrazení.
Všechny indikace k zobrazovacím metodám u těhotných je třeba projednat s
radiologickým oddělením.
• Existuje několik jednoznačných kontraindikací k použití MRI: kovová cizí tělesa v
orbitě, svorky u aneurysmat, kardiostimulátory, kochleární implantáty, atd. Dále MRI
má zhoršenou kvalitu zobrazení v blízkosti protézy, atd.
01.10.2023 77
Nukleární medicína
• Obor využívající otevřených zářičů k diagnostice a terapii
• Multidisciplinární obor
• Využití IZ
• Výpočetní technika – základ vyšetřování a zpracování
• Multidisciplinární obor
• Lékař – atestace z nukleární medicíny
• Fyzik – jaderný fyzik, radiologický fyzik,
• Biomedicínský inženýr – obsluha radiologických zařízení
• Farmaceut – atestace z přípravy radiofarmak
• Radiologický asistent
• Farmaceutický asistent
• Sestra pro nukleární medicínu
01.10.2023 78
Transmisní versus emisní zobrazování
01.10.2023 79
Sestra pro nukleární medicínu
• Dle vyhlášky č. 55/2011 Sb. stanovená činnost zdravotnických pracovníků a
jiných odborných pracovníků
Bez odborného dohledu a bez indikace
• Monitoruje stav pacienta
• Obsluhuje přístroje SPECT, PET, připravuje záznamy
• Informuje pacienty
Na základě požadavku indikujícího lékaře
• Upravuje radiofarmaka (likvidace odpadů, dekontaminace)
• Aplikuje radiofarmaka
• Podílí se na akvizici a základní analýze dat
• Přebírá klinickou zodpovědnost01.10.2023 80
Princip vyšetření na NM
01.10.2023 81
Vyšetřovací techniky
• Statická scintigrafie
• Dynamická scintigrafie
• Planární zobrazení – 2D
• Tomografické zobrazení – 3D
• Kvalitativní hodnocení
• Kvantitativní hodnocení
01.10.2023 82
Radioaktivní indikátory a radiofarmaka se
velmi liší od kontrastních látek
používaných v radiodiagnostice, které
svým objemem, koncentrací a
chemickým složením mohou funkci
vyšetřovaných orgánů v průběhu
vyšetření ovlivnit.
Radiační zátěž pacientů při
scintigrafickém vyšetření je v průměru
stejná jako při rentgenovém vyšetření.
Možnosti vyšetření
• Kardiologie
• Vyšetření skeletu
• Vyšetření plic
• Vyšetření při zánětech a infekcích
• Onkologie
• Vyšetření jater a žlučových cest
• Vyšetření trávicího ústrojí
• Vyšetření mozku
• Vyšetření močového systému
• Vyšetření endokrinního systému
01.10.2023 83
Kardiologie
• Vyšetření kardiovaskulárního systému pomocí radionuklidů poskytuje
neinvazivním způsobem funkční informace
• Perfuzní scintigrafie myokardu – zobrazení prokrvení v jednotlivých
částech myokardu
• Diferenciální diagnostika u pacientů s bolestmi na hrudi
• Sledování pacientů s ICHS, po IM, …
• Perfuzní scintigrafie myokardu
• Vyšetření při zátěži a v klidu – srovnání
• Gated SPECT – synchronizace se srdečním cyklem (EKG) – výpočet funkčních
parametrů levé komory
• Příprava pacienta – vysazení léků ovlivňujících srdeční tep, blokáda ŠŽ
(Chlorigen, Lugolův roztok)
01.10.2023 84
Vyšetření skeletu
• Radiofarmakum i.v. 99mTc
• Nespecifické vyšetření
• Indikace
• Nádory primární a sekundární
• Záněty kostí, kloubů
• Únavové zlomeniny
• Snímání po 1,5–2 hodinách po aplikaci
• Doba snímání 20–30 minut
• Planární i tomografické snímání
• Příprava pacienta – dostatečná hydratace
01.10.2023 85
Vyšetření plic
• Radiofarmakum i.v. 99mTc
• Perfuzní vyšetření
• Po i.v. aplikaci dojde k embolizaci cca 0,1 %
plicních kapilár rovnoměrně v obou plicích s
výjimkou povodí za embolizovanou cévou
• Ventilační vyšetření
Indikace
• Diagnostika plicní embolie
• Plicní hypertenze
• Vyšetření před některými plicními operacemi
• Příprava pacienta – bez speciální přípravy
01.10.2023 86
Kontraindikace
• Pravo-levý zkrat
• Velmi těžká plicní hypertenze
• Přecitlivělost na podávaný
preparát
• Těhotenství
Vyšetření je spojeno sice jen s malou radiační zátěží,
nesmí však být samoúčelné.
Záněty
• Radiofarmaka se vychytávají v místě zánětu
• Nespecificky (Ga)
• Specificky (značené leukocyty)
• PET – větší úspěšnost, zejména v diagnostice zánětu cévní stěny
• Indikace
• Akutní záněty
• Chronické záněty
01.10.2023 87
Onkologie
• Detekce nádoru, zjištění rozsahu
• Sledování rozsahu onemocnění, průběhu léčby, po skončení léčby
• Nespecifické zobrazení
• Využívá se podobnosti radiofarmak s jinými látkami, které se hromadí v nádorech
• Ga – podobnost s ionty Fe (dnes PET)
• TI (201Tl) – podobnost s ionty K; nádory ŠŽ, příštítná tělíska, mamma, mozek,
měkké tkáně
• MIBI a tetrasfosmin – nahrazení TI
• Pentavalentní DMSA – některé nádory ŠŽ, které nevychytávají I
• Specifické zobrazení – imunoscintigrafie, metabolické a receptorové
zobrazení, PET
01.10.2023 88
99mTcMIBI
Princip
• Předpokládá se vazba intracelulárně v cytoplazmě a mitochondriích v závislosti
na krevním průtoku
Indikace
• Adenomy a karcinomy příštítných tělísek
• Karcinomy prsu
• Diferenciální dg. benigních a maligních lézí, eventuálně metastáz, vícečetná
ložiska v prsu, odpověď na terapii, mamogram typu dense breast
• Karcinom štítné žlázy; recidivy a metastázy štítné žlázy
• Karcinom plic
• Sarkomy měkkých tkání
• Nádory mozku (gliomy)01.10.2023 89
Příprava pacienta žádná, nemusí být lačný
Kontraindikace nejsou
Doba vyšetření ~60 minut
131I, 99mTcO4,
99mTc-DMSA
99mTcO4 (pertechnát, technecistan)
• Nahrazuje radiojód
• Čistý γ zářič o nízké energii
• Menší radiační zátěž
Nevýhody: fyziologické vychytávání v jiných tkáních (žaludek, slinné žlázy)
131I
• Vykazuje vyšší specificitu
• Vyšší radiační zátěž
99mTc-DMSA (dimerkaptojantarová kys.) a 99mTc pentetreotid
Vyšetření dřeně štítné žlázy a sledování patologií C-buněk (především
tumorů)
01.10.2023 90
Vyšetření ŠŽ
• Informovaný souhlas
• Vysazení případné substituční léčby před vlastním vyšetřením 3–5 dní
Indikace
• Nejlépe z indikace endokrinologa
• Posouzení velikosti zbytku ŠŽ po operaci pro benigní strumu
• Lokalizace ektopické štítné žlázy (linguální, retrosternální)
• Posouzení masy na krku
• Posouzení strumy (difúzní/ložisková)
• Thyreoiditis
Kontraindikace
• Těhotenství (u kojení přerušit)
• Podání Chlorigenu v předchozích 2 t.
01.10.2023 91
Délka vyšetření: ≈1 hodina
Po vyšetření nejsou nutná žádná zvláštní
opatření, v den vyšetření se doporučuje zvýšit
příjem tekutin a je vhodné omezit blízké osobní
kontakty s dětmi a těhotnými ženami
SPET
01.10.2023 92
SPET
01.10.2023 93
PET
01.10.2023 94
PET
01.10.2023 95
PET – indikace
Onkologie – obecně
• 2-FDG6-fosfát hromadí více než ve zdravých tkáních a také je z nich
méně odbouráván
• Nádorové buňky mají zmnoženy inzulin non-dependentní glukózové
transportéry, zvýšenou rychlost fosforylace a sníženou hladinu glukózo-
6-fosfatázy
• Pouze za předpokladu nízké inzulinemie
• Dg. zánět / nádor komplikace → dif. dg.
• Dg. viability myokardu – jiný mechanismus, vychytávání FDG ve
svalových buňkách
01.10.2023 96
PET – orientační přehled indikací
PET/CT trupu
• Onkologie – staging, recidivy, zhodnocení efektu léčby, dif. dg. benigních a
maligních lézí, primární tumor neznámé lokalizace
• Není vhodné pro všechny typy karcinomů (např. Ca prostaty a jeho meta →
neakumuluje FDG; podobně lymfatické uzliny u Ca mammy)
• Oblasti s fyziologickou kumulací FDG (ledviny, močový měchýř, …)
Obecně platí, že PET/CT lépe zachytí nádory s rychlým růstem
• Detekce zánětů – febrilie najasné etiologie, lokalizace abscesu, vaskulitidy,
osteomyelitida osového skeletu (pokud nejde provést MRI)
PET/CT mozku
• Až po MRI, posouzení rezidua, recidivy nádoru, lokalizace epileotického ložiska
před terapií
PET/CT myokardu
• Viabilita myokardu zejména v poinfarktové jizvě, před terapeutickým výkonem
01.10.2023 97
PET – kontraindikace
• Gravidita – relativní kontraindikace
• Dekompenzovaný DM
• Neklid během vyšetření
• Hmotnost pacienta, obezita, deformita
01.10.2023 98
PET – příprava pacienta
PET/CT trupu a mozku
Co nejnižší glykemii a inzulinemie
• 1–2 dny před vyšetřením omezit tělesnou námahu
• 6 h před vyšetřením lačnět a nepít nic slazeného (ideálně 24 hodin před)
Dostatečná hydratace – JKL u CT (senioři, letní měsíce)
• Redukce rizika kontrastem indukované nefropatie (CIN)
• Jen 4 hodiny před vyšetřením je třeba pít jen čistou vodu a omezit množství přibližně na
100 ml/h
• U parenterálního podání hydratujeme 0,9% roztokem NaCl, 1–2 ml/kg/hod, 4 hodiny před
vyšetřením a 24 h po vyšetření
Dobrá hydratace je nutností v případě snížených renálních funkcí
U polyvalentních alergiků a astmatiků (Prednison 40 mg 12–18 h před podáním JKL a 20 mg
6–9 hodin před podáním JKL), zodpovídá indikující lékař
Diabetici na inzulinoterpii – normoglykemie před vyšetřením (horí hranice≈10 mmol/l)
01.10.2023 99
Optimální příprava = hyperinzulinemické-euglykemické sevření
PET – příprava pacienta
PET/CT myokardu
• Příprava pacienta je odlišná
• Hyperinzulinemicko-euglykemické sevření
• Cílem je minimalizace množství mastných kyselin v krvi a zajistit relativní
normoglykemii
• 48 h před vyšetřením bez větších tělesných aktivit
• Večer před vyšetřením netučná večeře, ráno lehká uhlohydrátová snídaně bez
jakéhokoliv tuku, tekutiny bez omezení
• Inzulin a PAD běžné podání
Po vyšetření
• Omezit tělesný kontakt s menšími dětmi a těhotnými ženami
• Ochranné rukavice
• Letiště, hranice – vystavení potvrzení o aplikaci radiofarmaka
01.10.2023 100
PET – znehodnocení vyšetření
01.10.2023 101
PET perfuze myokardu (studie)
01.10.2023 102
01.10.2023 103
01.10.2023 104
Ústav nelékařských zdravotnických studií
01.10.2023 105
Ústav nelékařských zdravotnických studií
01.10.2023 106
Ústav nelékařských zdravotnických studií
01.10.2023 107
01.10.2023 108
PET 100 %
CT 0 %
PET 80 %
CT 20 %
PET 60 %
CT 40 %
PET 40 %
CT 60 %
PET 20 %
CT 80 %
PET 0 %
CT 100 %
Děkuji za pozornost
Iveta Bryjová
iveta.bryjova@fvp.slu.cz