Ugrás a tartalomhoz

Orvosi leképezéstechnika

Balkay László (2011)

Debreceni Egyetem

9. fejezet - EKG-kapuzás

9. fejezet - EKG-kapuzás

EKG-vel kapuzott begyűjtés

Ha a szívkamrafal mozgásáról szeretnénk képsort készíteni, ehhez egyetlen szívciklus leképezése nem elegendő, mert az 1 másodperc körüli ciklusidő alatt a szokásosan alkalmazott radioaktív anyagmennyiséggel csak nagyon kevés beütés gyűjthető be, a képek információ-szegények, zajosak. Az aktivitás jelentős növelésével pedig a sugárterhelés, és ezzel a vizsgálat kockázata megengedhetetlenül megnőne.

A megoldást az jelenti, hogy sok (néhány száz) szívciklusról veszünk fel képsort, és ezeket összeadjuk az alábbi ábra szerint.

EKG-kapuzott begyűjtés sémája

A szívciklus kezdetének az EKG R-hullámának időpontját használjuk, mivel az R-hullám nagy jelmérete és meredeksége miatt automatikusan is könnyen felismerhető. Ily módon egy átlagos, reprezentatív szívciklust elemezhetünk.

EKG elvezetések felhelyezése

A kapuzáshoz elegendő 3 EKG-elvezetést használni, azokat azonban nem a szokásos módon, a végtagokra helyezzük fel. A szívvizsgálatok SPECT begyűjtéséhez ugyanis, amikor a detektorok a jobb elülső ferdétől bal hátsó ferde nézetig húzódó 180º-os ívet járják be, a bal kart a fej fölé szokás emelni, hogy ne legyen útban, és legtöbb beteg kényelmesebbnek találja, ha egyidejűleg a jobb karját is a fej fölé teszi, és egy kapaszkodó rudat fog a beteg, hogy kevésbé mozduljon el. Emiatt az izmok megfeszül(het)nek, ezért nem jó az elvezetéseket a csuklókra helyezni. A legkevésbé zajos jelet a mellkas két oldalára a vállak közelében, és a has jobb alsó részére felhelyezett öntapadó elektródákkal kaphatjuk. (Azért a jobb oldalra, hogy mialatt a detektorok a bal oldali félkört befutják, a vezetékek ne legyenek útban.)

A begyűjtés menete

Problémát jelent még, ha lényegesen különböző hosszúságú szívciklusokat összegzünk, ekkor ugyanis (különösen a képsor második felében) a falmozgás különböző fázisait átlagolnánk. Sajnos azt, hogy egy szívciklus normális hosszúságú-e, csak a ciklus végén dönthetjük el. A tényleges folyamat fontosabb lépései a következők:

  1. A kívánt radiofarmakon beadása, az egyensúlyi eloszlás kivárása.

  2. A beteg elhelyezése a kamera detektora alatt, EKG-elektródák felhelyezése, majd kivárás addig, míg a szívfrekvencia állandósul.

  3. Az átlagos szívciklus-hossz megmérése.

  4. Képsor rögzítése minden egyes szívciklusról (pl. 16-32 képre bontva), majd a ciklus végén ellenőrzés:

  • Ha a ciklushossz nem tért el egy általunk megadható (pl. 10 %-nál nagyobb) mértékben az átlagostól, akkor a képsort hozzáadjuk az eredmény-képsorhoz.

  • Egyébként elhagyjuk ennek a ciklusnak az adatait, és a rákövetkezőkét is mindaddig, míg "jó" után újra "jó" szívciklust nem kapunk.

Kapuzott vizsgálatok fajtái

EKG-kapuzást kétféle szívvizsgálat esetén szokás alkalmazni.

  • Az egyiknél magát a vért (leggyakrabban a vörösvérsejteket) jelezzük meg, így a szívüregek ábrázolódnak. Angolul ezt "blood pool" szcintigráfiának nevezik, ld. az alábbi képsorozatot.

Reprezentatív szívciklus moziszerű bemutatása

  • A másik lehetőség, hogy a szívizomban (általában a vérátáramlással arányosan) dúsuló radiofarmakont (tallium-kloridot, vagy Tc-99m-mel jelzett MIBI-t vagy tetrofosmint) alkalmazunk, így közvetlenül a falmozgás ábrázolódik.

A kapuzást mind vetületi (planáris), mind tomográfiás (SPECT, PET) begyűjtésnél alkalmazhatjuk, mint azt a következő szakaszokban részletezzük.

Planáris kapuzott vizsgálat bemutatása

A planáris kapuzott begyűjtés eredménye egy reprezentatív szívciklust (általában 300-400 ciklus átlagát) bemutató vetületi képsor, mely általában 16-32 képből áll.

Mejegyzendő, hogy – mivel az átlagos ciklushosszat nem minden figyelembe vett szívciklus éri el – az utolsó egy vagy néhány kép ténylegesen rövidebb ideig gyűlt be, mint az elsők. (Pl. ha ±10%-os tűréshatárt adunk meg, és 16 képre bontjuk a szívciklust, a legrövidebb még elfogadott ciklus 16*0,1=1,6 képidővel lesz rövidebb az átlagnál; tehát az utolsó előtti képhez csak rövidebb idővel, az utolsóhoz egyáltalán nem járul hozzá.) Hogy emiatt az idő-aktivitás görbék vége ne torzuljon, az utolsó képeket felszorozzuk a tényleges begyűjtési idők arányában. Megjegyzendő, hogy ez a zajhányadot nem javítja, tehát az utolsó képek relatíve zajosabbak lesznek a többinél.

Moziszerű bemutatás

A bal oldalsó ferde (LAO, "left anterior oblique") nézetből begyűjtött képsort moziszerűen vetítve (angolul: cine display) láthatjuk a vértartalom változását a kép különböző részein (ld. alább az "A" ábrán). Ezen e képen nem csak a szívüregek ábrázolódnak, hiszen a környező testszövetekben is van vér. Javíthatunk viszont a kép kontrasztosságán, ha minden egyes képelem tartalmából levonjuk ugyanannak a képelemnek a szívciklus során felvett minimumát – ld. a "B" ábrát.

A

B

Ez utóbbin jól látható, hogy a bal kamra csúcsa fordított fázisban mozog: mikor az egészséges kamrai falszakaszok már elkezdenek összehúzódni, ez épphogy kifelé mozdul, telítődik a megnövekedett kamrai nyomás miatt. (Ez a bal kamrai csúcsi aneurizma tipikus képe.)

Kapuzott vizsgálat feldolgozása

Olvassa el az EKG-kapuzott vizsgálatok feldolgozásának összefoglalóját itt: url="" >http://www.nuclearcardiologyseminars.net/muga_fp3.htm

Ejekciós frakció és parametrikus (fázis, amplitudó) képek

Míg egészséges embernél a kamrák és a pitvarok vetülete egymástól távoli színtartományban jelenik meg a fázisképen (ld. A ábra), addig a csúcsi aneurizma a szokásos kamrai és pitvari fázis közé eső színekben ábrázolódik (ld. B, C), a paradox (későbbi fázisú) mozgásnak megfelelően.

Figyeljük meg, hogy a fáziskép fokokban van skálázva. A teljes ciklusnak 360 fok felel meg. Mivel a 0 fok az R-hullám időpontjának felel meg, a fázisszöget pedig a térfogat-görbére illesztett cosinus-görbe maximumhelyeként definiáljuk, a kamrák vetületének fázisszöge normálisan valamivel a 0 elé esik (mivel a telődési szakasz elnyújottabb az összehúzódási szakasznál), míg a pitvaroké ettől (a fordított fázisú mozgás miatt) durván fél ciklusnyira.

A: Egészséges személy fázisképe

Az alábbi ábrák (B, C) az előző lapon moziszerűen bemutatott képsorból számolt amplitudó- (balra) és fázisképet mutatják, különböző színpalettákkal.

B

C

B, C: Csúcsi aneurizma fázis-amplitudó parametrikus képei.

Az alábbi ábrán a bal kamrai térfogatgörbe számolását szemléltetjük. A kamrai térfogat a kamrában levő vérmennyiséggel, vagyis a kamra felett mérhető radioaktivitással arányos.

Idő-aktivitás görbék (háttérlevonás után) a végdiasztolés (ED="end diastolic", kék) és végszisztolés (ES="end systolic", rózsaszín) ROI-ból, valamint a kettőből időpont-függő súlyozással kapott bal kamrai térfogatgörbe (fekete). (Az utóbbi az ED időpontjában az ED ROI-ból, az ES időpontjában az ES ROI-ból kapott értékkel egyenlő, köztük pedig a kettő súlyozott átlaga.)

Megjegyzendő, hogy míg a mért beütésszám (B) egy betegenként változó és ismeretlen (a mellkasi sugárelnyeléstől függő, k) arányossági tényezővel szorozva adja a kamrai térfogatot (V), addig az arányossági tényező az ejekciós frakció (EF) képletéből kiesik, mert kb. ugyanaz az ED és ES állapotban:

9.1. ábra - eq_8_1.png

eq_8_1.png

9.2. ábra - eq_8_2.png

eq_8_2.png

9.3. ábra - eq_8_3.png

eq_8_3.png

Az EF tehát a beütésszámokból közvetlenül és pontosan számolható. Bár vetületi képekből számolunk, a beütésszám nagysága a (3 dimenziós) térfogattal arányos!