Perfuzní skenování - Perfusion scanning

Perfuzní skenování
Účel proces, kterým lze pozorovat perfúzi

Perfuze je průchod tekutiny lymfatickým systémem nebo krevními cévami do orgánu nebo tkáně. Praxe perfuzního skenování je proces, kterým lze tuto perfúzi pozorovat, zaznamenávat a kvantifikovat. Termín perfuzní skenování zahrnuje širokou škálu lékařských zobrazovacích metod.

Aplikace

Díky schopnosti zjistit údaje o průtoku krve do životně důležitých orgánů, jako je srdce a mozek, doktoři dokážou rychleji a přesněji rozhodovat o léčbě pacientů. Nukleární medicína již nějakou dobu vede perfuzní skenování, i když modalita má určitá úskalí. Často se tomu říká „nejasný lék“, protože vytvořené skeny se mohou netrénovanému oku jevit jako nadýchané a nepravidelné vzory. Novější vývoj v oblasti CT a MRI znamenal jasnější obrázky a spolehlivá data, jako jsou grafy znázorňující průtok krve a objem krve zaznamenaný po stanovenou dobu.

Metody

Perfuze mikrokuliček

Používání radioaktivních mikrokuliček je starší metodou měření perfúze než novější zobrazovací techniky. Tento proces zahrnuje značení mikrosfér radioaktivními izotopy a jejich vstřikování do testovaného subjektu. Měření perfuze se provádí porovnáním radioaktivity vybraných oblastí v těle s radioaktivitou vzorků krve odebraných v době injekce mikrokuliček.

Později byly vyvinuty techniky k nahrazení radioaktivně značených mikrokuliček fluorescenčními mikrokuličkami.

CT perfuze

Metoda, kterou je perfúze do orgánu měřená CT, je stále relativně novým konceptem, ačkoli původní rámec a principy konkrétně stanovil již v roce 1980 Leon Axel z University of California v San Francisku. Nejčastěji se provádí pro neuroimaging pomocí dynamického sekvenčního skenování předem vybrané oblasti mozku během injekce bolusu jodovaného kontrastního materiálu při jeho průchodu vaskulaturou. Různé matematické modely lze poté použít ke zpracování nezpracovaných časových dat k získání kvantitativních informací, jako je rychlost průtoku krve mozkem (CBF) po ischemické cévní mozkové příhodě nebo aneuryzmatickém subarachnoidálním krvácení . Praktickou perfúzi CT prováděnou na moderních CT skenerech poprvé popsali Ken Miles, Mike Hayball a Adrian Dixon z Cambridge UK a následně ji vyvinuli mnozí jednotlivci včetně Matthiase Koeniga a Ernsta Klotze v Německu a později Max Wintermark ve Švýcarsku a Ting-Yim Lee v Ontariu v Kanadě.

Perfuze MRI

Hlavní článek: Perfusion MRI

Existují různé techniky Perfusion MRI , nejběžnější jsou dynamický kontrastní zesílený (DCE), dynamický susceptibility kontrastní zobrazování (DSC) a arteriální spinové značení (ASL).

V DSC se injikuje kontrastní látka Gadolinium (Gd) (obvykle intravenózně) a získává se časová řada rychlých obrazů vážených T2 * . Jak Gadolinium prochází tkáněmi, indukuje redukci T2 * v blízkých vodních protonech; odpovídající pokles pozorované intenzity signálu závisí na místní koncentraci Gd, kterou lze považovat za proxy pro perfuzi. Získaná data časových řad se poté dodatečně zpracují, aby se získaly mapy perfuze s různými parametry, jako jsou BV (objem krve), BF (průtok krve), MTT (střední doba přechodu) a TTP (doba do vrcholu).

DCE-MRI také používá intravenózní kontrast Gd, ale časová řada je vážená T1 a poskytuje zvýšenou intenzitu signálu odpovídající místní koncentraci Gd. Modelování DCE-MRI poskytuje parametry související s vaskulární permeabilitou a přenosovou rychlostí extravazace (viz hlavní článek o perfuzní MRI ).

Arteriální spinové značení (ASL) má tu výhodu, že se nespoléhá na injikované kontrastní činidlo, místo toho odvodí perfúzi z poklesu signálu pozorovaného v zobrazovacím řezu vyplývajícím z přítoku spinů (mimo zobrazovací řez), které byly selektivně nasyceny. Je možná řada schémat ASL, nejjednodušší je obnovení střídavého inverze toku (FAIR), které vyžaduje dvě akvizice identických parametrů s výjimkou saturace mimo řez; rozdíl v těchto dvou obrázcích je teoreticky pouze v příchozích tocích a lze je považovat za „mapu prokrvení“.

NM perfúze

Nukleární medicína používá pro diagnostiku a léčbu pacientů radioaktivní izotopy. Zatímco radiologie poskytuje údaje většinou o struktuře, nukleární medicína poskytuje doplňující informace o funkci. Všechny skeny nukleární medicíny poskytují informace doporučujícímu lékaři o funkci systému, který zobrazují.

Specifické používané techniky jsou obecně některé z následujících:

Mezi použití perfuzního skenování NM patří ventilační / perfuzní skenování plic, perfuze myokardu srdce a funkční zobrazování mozku .

Ventilační / perfuzní skeny

Hlavní článek: Ventilační / perfuzní skenování

Ventilační / perfuzní skenování, někdy nazývané VQ (V = ventilace, Q = perfúze), je způsob, jak identifikovat neodpovídající oblasti přívodu krve a vzduchu do plic. Primárně se používá k detekci plicní embolie .

Perfuzní část studie využívá radioizotop značený krví, který ukazuje, kde v plicích krev prokrvuje. Pokud sken ukazuje, že v jakékoli oblasti chybí zásoba, znamená to, že došlo k zablokování, které neumožňuje krvi prokrvit tuto část orgánu.

Perfuze myokardu

Hlavní článek: Perfuze myokardu

Zobrazování perfúze myokardu (MPI) je forma funkčního zobrazování srdce, které se používá k diagnostice ischemické choroby srdeční . Základním principem je, že za stresových podmínek dostává nemocný myokard menší průtok krve než normální myokard. MPI je jedním z několika typů srdečních zátěžových testů .

Podává se radiofarmakum specifické pro srdce. Např. 99m Tc-tetrofosmin (Myoview, GE Healthcare), 99m Tc-sestamibi (Cardiolite, Bristol-Myers Squibb, nyní Lantheus Medical Imaging). Poté se zvýší srdeční frekvence, aby se navodil stres myokardu, a to buď cvičením, nebo farmakologicky adenosinem , dobutaminem nebo dipyridamolem ( k zvrácení účinků dipyridamolu lze použít aminofylin ).

Zobrazování SPECT provedené po stresu odhaluje distribuci radiofarmaka, a tedy relativní průtok krve do různých oblastí myokardu. Diagnóza se provádí porovnáním zátěžových obrazů s další sadou obrazů získaných v klidu. Protože radionuklid se redistribuuje pomalu, není obvykle možné provést obě sady obrazů ve stejný den, proto je nutná druhá účast o 1–7 dní později (i když u studie perfúze myokardu Tl-201 s dipyridamolem mohou být ostatní snímky lze získat za pouhé dvě hodiny po stresu). Pokud je však zobrazování stresu normální, není nutné provádět odpočinkové zobrazování, protože také bude normální - tedy zobrazování stresu se obvykle provádí jako první.

Bylo prokázáno, že MPI má celkovou přesnost přibližně 83% ( citlivost : 85%; specificita : 72%) a je srovnatelný (nebo lepší) než jiné neinvazivní testy na ischemickou chorobu srdeční, včetně stresové echokardiografie .

Funkční zobrazování mozku

Značkovačem emitujícím gama používaným při funkčním zobrazování mozku je obvykle technecium ( 99m Tc) exametazim ( 99m Tc-HMPAO, hexamethylpropylenaminoxim). Technecium-99m ( 99m Tc) je metastabilní jaderný izomer, který vyzařuje gama paprsky, které lze detekovat gama kamerou. Pokud je připojen k exametazimu, umožňuje to absorbovat 99m Tc mozkovou tkání způsobem úměrným průtoku krve mozkem, což zase umožňuje posoudit průtok krve mozkem jadernou gama kamerou.

Protože tok krve v mozku je úzce spjat s místním mozkovým metabolizmem a spotřebou energie, používá se 99m Tc-exametazime (stejně jako podobný 99m Tc-EC tracer) k regionálnímu metabolismu mozku, ve snaze diagnostikovat a rozlišovat různé kauzální patologie demence . Meta analýza mnoha hlášených studií naznačuje, že SPECT s tímto indikátorem je přibližně 74% citlivý na diagnostiku Alzheimerovy choroby, oproti 81% citlivosti pro klinické vyšetření (mentální testování atd.). Novější studie prokázaly přesnost SPECT v diagnostice Alzheimerovy choroby až na 88%. V metaanalýze byl SPECT lepší než klinické vyšetření a klinická kritéria (91% vs. 70%) ve schopnosti odlišit Alzheimerovu chorobu od vaskulárních demencí. Tato druhá schopnost souvisí se zobrazením místního metabolismu mozku SPECT, ve kterém se nerovnoměrná ztráta kortikálního metabolismu pozorovaná při více mrtvicích jasně liší od rovnoměrnější nebo „hladké“ ztráty neokcipitální kortikální funkce mozku typické pro Alzheimerovu chorobu.

99m Tc-exametazime SPECT skenování konkuruje fludeoxyglukóze (FDG) PET skenování mozku, které pracuje na hodnocení regionálního metabolismu glukózy v mozku, aby poskytlo velmi podobné informace o lokálním poškození mozku z mnoha procesů. SPECT je široce dostupný, a to ze základního důvodu, že technologie generování radioizotopů je dlouhodobější a mnohem méně nákladná ve SPECT a také zařízení pro skenování gama je levnější. Důvodem je to, že 99m Tc je extrahován z relativně jednoduchých generátorů technecia-99m, které jsou každý týden dodávány do nemocnic a skenovacích center, aby dodávaly čerstvý radioizotop, zatímco FDG PET se spoléhá na FDG, které musí být vyrobeny v nákladném lékařském cyklotronu a -lab "(automatizovaná chemická laboratoř pro výrobu radiofarmak), pak musí být dodána přímo na skenovací pracoviště, s doručovacím zlomkem pro každou cestu znevýhodněnou přirozeným krátkým 110minutovým poločasem.

Detekce torze varlat

Radionuklidové skenování šourku je nejpřesnější zobrazovací technikou k diagnostice torze varlat , ale není běžně k dispozici. Agentem volby pro tento účel je technecium-99m technecistan . Zpočátku poskytuje radionuklidový angiogram, následovaný statickým obrazem poté, co radionuklid prokrvuje tkáň. U zdravého pacienta počáteční obrázky ukazují symetrický tok do varlat a zpožděné obrázky ukazují rovnoměrně symetrickou aktivitu.

Viz také

Reference

  1. ^ Americká psychologická asociace (APA): perfúze. (nd). Dictionary.com Unabridged (v 1.1). Citováno 20. března 2008 z webu Dictionary.com: http://dictionary.reference.com/browse/perfusion
  2. ^ a b http://www.webmd.com/heart-disease/cardiac-perfusion-scan#1 www.webmd.com/
  3. ^ Wagner HN, Rhodes BA, Sasaki Y, Ryan JP (1969). "Studie oběhu s radioaktivními mikrokuličkami". Investujte Radiol . 4 (6): 374–86. doi : 10.1097 / 00004424-196911000-00004 . PMID  4904709 . S2CID  10017854 .
  4. ^ „Fluorescenční mikrosféry“ (PDF) . Centrum zdrojů fluorescenční mikrosféry . Archivovány z původního (PDF) dne 02.10.2012.
  5. ^ Axel L (1980). "Stanovení průtoku krve mozkem rychlou sekvenční počítačovou tomografií: teoretická analýza". Radiologie . 137 (3): 679–86. doi : 10,1148 / radiology.137.3.7003648 . PMID  7003648 .
  6. ^ Miles KA, Hayball M, Dixon AK (1991). "Barevné perfuzní zobrazování: nová aplikace počítačové tomografie". Lancet . 337 (8742): 643–5. doi : 10.1016 / 0140-6736 (91) 92455-b . PMID  1671994 . S2CID  9681671 .
  7. ^ Koenig M, Klotz E, Luka B, Venderink DJ, Spittler JF, Heuser L (1998). „Perfuzní CT mozku: diagnostický přístup pro včasné odhalení ischemické cévní mozkové příhody“. Radiologie . 209 (1): 85–93. doi : 10,1148 / radiology.209.1.9769817 . PMID  9769817 .
  8. ^ Konstas AA, Goldmakher GV, Lee TY, Lev MH (2009). „Teoretický základ a technické implementace perfúze CT při akutní ischemické cévní mozkové příhodě, část 2: technické implementace“ (PDF) . AJNR Am J Neuroradiol . 30 (5): 885–92. doi : 10,3174 / ajnr.A1492 . PMC  7051660 . PMID  19299489 .
  9. ^ Jahng, Geon-Ho; Li, Ka-Loh; Ostergaard, Leif; Calamante, Fernando (2014). „Perfusion Magnetic Resonance Imaging: a Complete Update on Principles and Techniques“ . Korean Journal of Radiology . 15 (5): 554–77. doi : 10,3348 / kjr.2014.15.5.554 . PMC  4170157 . PMID  25246817 .
  10. ^ Prvulovich EM, Bomanji JB (1998). „Čtrnáctidenní recenze: Úloha nukleární medicíny v klinickém výzkumu“ . BMJ . 316 (7138): 1140–1146. doi : 10,1136 / bmj.316.7138.1140 . ISSN  0959-8138 . PMC  1112941 . PMID  9552956 .
  11. ^ Elhendy A, Bax J, Poldermans D (2002). „Zobrazování perfúze myokardu při stresovém dobutaminu u ischemické choroby srdeční *“ . J Nucl Med . 43 (12): 1634–46. PMID  12468513 .
  12. ^ Bonte, FJ; Harris, TS; Hynan, LS; Bigio, EH; White, CL (2006). „Tc-99m HMPAO SPECT v diferenciální diagnostice demencí s histopatologickým potvrzením“. Klinická nukleární medicína . 31 (7): 376–8. doi : 10.1097 / 01.rlu.0000222736.81365.63 . PMID  16785801 . S2CID  39518497 .
  13. ^ Dougall, NJ; Bruggink, S.; Ebmeier, K. (2004). "Systematický přehled diagnostické přesnosti 99mTc-HMPAO-SPECT v demenci". American Journal of Geriatric Psychiatry . 12 (6): 554–70. doi : 10,1176 / appi.ajgp.12.6.554 . PMID  15545324 .
  14. ^ Pokyny pro léčbu sexuálně přenosných nemocí, 2010 od Centra pro kontrolu a prevenci nemocí, doporučení a zprávy. 17. prosince 2010 / sv. 59 / č. RR-12
  15. ^ a b Medscape> Testikulární torzní zobrazování od Davida Paushtera. Aktualizováno: 25. května 2011