Ugrás a tartalomhoz

Orvosi leképezéstechnika

Balkay László (2011)

Debreceni Egyetem

Hibrid készülékek

Hibrid készülékek

Az utóbbi években rohamosan elterjedtek az emissziós és transzmissziós leképező technikát ötvöző PET/CT és SPECT/CT hibrid készülékek.

Ezek egy PET vagy SPECT és egy CT készülékből vannak összeépítve, amelyek egymás mögött helyezkednek el, és egyetlen közös ágy tartozik hozzájuk. A kétféle vizsgálat közvetlenül egymás után, a beteg változatlan testhelyzetében készül el, amelyek így eleve térben illeszkednek egymáshoz – feltéve, hogy a beteg nem mozdult el közben az ágyon.

A hibrid leképezés előnyei

Az egybeeső SPECT és CT képsorozatot két célra is hasznosítjuk:

  • Elnyelés-korrekció: A beteg testén belüli sugárelnyelés a CT-metszetek segítségével korrigálható, így a felvett radiofarmakon-koncentráció pontosan mérhető.

  • Anatómiai és funkcionális információ integrálása: Az eleve illeszkedő képek együttes (fuzionált) kijelzésével a radiofarmakon-dúsítás helyei a CT-n pontosan behatárolhatók. Ezáltal a PET és SPECT fajlagosabbá válik (kevesebb álpozitív lelet a fiziológiás dúsítások könnyebb azonosítása miatt), míg a CT-hez képest az érzékenység növelhető (a funkció leképezésével).

Energia-viszonyok

A CT-leképezéshez használt röntgen-sugárzás energiája alacsonyabb, mint a SPECT-leképezéshez leggyakrabban alkalmazott radionuklidok gamma-energiája, és még lényegesebben alacsonyabb, mint a pozitron-sugárzó radionuklidok eloszlásának leképezésekor detektált megsemmisülési gamma-sugárzás.

A problémát az okozza, hogy a különböző szövetek sugárelnyelésének aránya függ a sugárzás energiájától: a viszonylag alacsony energiájú CT-képen sokkal jobban elüt egymástól pl. a lágy szövet és a csont, mint akár a Tc-99m gamma-energiájánál.

Emiatt a Hounsfield-egységben kapott CT-képet nem elég egy állandóval megszorozni ahhoz, hogy pl. 511 keV-es elnyelési térképet kapjunk, hanem különböző sűrűségi tartományokban más-más képletet alkalmaznak az átszámoláshoz. Egy ilyen megoldást mutat az alábbi grafikon. A töréspontot általában valahova 100 és 300 HU közé teszik.

A CT-kép átskálázása 511 keV-es elnyelési térképre. Forrás: internet, D.W. Townsend, University of Tennessee

A hibrid leképezés korlátai

Az alábbi ábra szemlélteti a leglényegesebb problémákat, amelyek a CT segítségével végzett sugárgyengítés-korrekciót lerontják.

  • A CT-vel pillanatfelvétel készül, míg a PET és SPECT képek hosszabb időszak (percek) átlagát tükrözik. Különösen a mellkas vizsgálatakor okoz ez eltérést a két kép között a légzőmozgás miatt, amit speciális képbegyűjtési megoldásokkal („kapuzás") és utólagos számítástechnikai módszerekkel próbálnak korrigálni.

  • A CT látómezője (különösen a különálló, nem SPECT-tel vagy PET-tel összeépített készülékeké) kisebb lehet, mint egy nagy termetű ember testszélessége. Így a vállak táján torzíthat a CT-kép, ami persze a sugárelnyelés-korrekciót is lerontja.

  • A CT-hez használt lágy (100 keV alatti) röntgen-sugárzás elnyelődésének arányai különböznek különösen a PET-tel leképezett 511 keV-os kemény gamma-sugárzásétól. A fémprotézisek és a röntgen-kontrasztanyagok az elnyelés-korrigált képen műtermékeket okozhatnak.

  • A CT röntgenforrása folytonos spektrumú fékezési röntgen-sugárzást bocsát ki. Amikor ez pl. oldalról áthalad a karokon, az alacsonyabb energiájú komponens nagyobb arányban nyelődik el. Ennek az a következménye, hogy a törzsbe jutó sugárzás a magasabb energia felé tolódik el (ezt hívják "nyalábkeményedés"-nek), ami ott kisebb mértékben nyelődik el. Ezért a karok közötti sáv a CT-n kevésbé sűrűnek látszik, mint amilyen valójában.

Koregisztráció és fúzió

Gyakran összetévesztenek két különböző eljárást:

  • Két különböző 3 dimenziós kép (metszetsorozat) térbeli illesztését képregisztrációnak nevezzük. Ha a két vizsgálat azonos modalitással készül (pl. terheléses és nyugalmi szívizom-perfúzió SPECT), akkor regisztrációról, két különböző modalitású vizsgálat (pl. agyi PET és MRI) illesztésekor koregisztrációról beszélünk.

  • A már térben illesztett metszetek együttes kijelzését képfúziónak nevezzük.

Hibrid leképezésnél elvileg a két vizsgálat térben illeszkedik, és csak fúziót kell alkalmaznunk. Sajnos, gyakori a beteg elmozdulása, amin segíthet egy utólagos (automatikus vagy "kézi") módosított illesztés, koregisztráció.

Fő felhasználási területek:

  • A PET/CT készülékkel főleg [F-18] FDG tumorkereső vizsgálatokat végeznek. Ez ma a leghatékonyabb onkológiai leképező eljárás.

  • A SPECT/CT készülékek az onkológiai alkalmazásokon túl főleg szívizom-perfúziós vizsgálatokra használatosak, ahol a CT segít elkerülni az elnyelései műtermék miatti álpozitív leletet.