Page 45 - IFM 4 2012 - Całość

Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2012 vol. 1
artykuł / article radiologia / radiology
183
miast współczynnik α jest stałą. Zgodnie z równaniem wartości Zeff
dla najpowszechniej występujących kamieni nerkowych przybierają
ściśle określone wartości, które przedstawionow tabeli 1.
Tabela 1. Najczęściej występujące kamienie nerkowe
Kamienie nerkowe Wzór chemiczny Zeff ( = 2,94)
Kwas moczowy C5H4N4O3 6,91
Dwuwodny szczawian
wapnia CaC2O4·2H2O 12,99
Apatyty węglanowe Ca10(PO4,CO3)6(O-
H,CO3)2 15,40
Fosforan Wapnia Ca3(PO4)2 15,81
Struwit MgNH4PO4·6H2O 10,23
Źródło: Zakład Radiologii Ogólnej, Zabiegowej i Neuroradiologii,
Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu, 2012.
Na podstawie informacji o składzie chemicznym kamieni, pa-
cjent może być wstępnie zakwalifikowany do właściwego lecze-
nia. Przykładowo, dzięki technologii TK pacjenci z kamieniami
zawierającymi w swoim składzie przewagę złogu kryształu kwa-
su moczowego mogą uniknąć inwazyjnych zabiegów litotrypsji.
Wadą metody jest zwiększona dawka promieniowania. Aby
zminimalizować promieniowanie, stosuje się badania celowane,
korzystając ze specjalnych protokołów. Obszar ekspozycji jest
zminimalizowany do okolicy samego złogu. Pozwala to obniżyć
dawkę 2-3-krotnie, osiągając wartość dawki promieniowania
niższą od otrzymanej w procesie badania wykonywanego za po-
mocą tomografu monoenergetycznego.
Od niedawna wprowadzane są również specjalne protokoły,
za pomocą których prąd lampy aparatu jest modulowany w po-
łączeniu z zastosowaniem technik iteracyjnych podczas rekon-
strukcji, które mogą zmniejszyć dawkę o 20%.
Kolejną wadą jest współczynnik osłabienia liniowego zależny od
grubości warstwy, przez którą wiązka promieniowania musi prze-
niknąć. Im cieńszy przekrój, tymwartości Zeff będą zwiększone [5].
Podsumowanie
Tomografia komputerowa wieloenergetyczna wydaje się być
olbrzymim krokiem naprzód w dziedzinie diagnostyki obrazo-
wej. W związku z faktem, że została wprowadzona do użytku
niedawno, wciąż wymaga dalszej weryfikacji klinicznej i udosko-
nalania protokołów skanowania.
Wraz z zastosowaniem bardziej precyzyjnego systemu detek-
torów tomografia wieloenergetyczna może stać się potężnym
narzędziem do diagnostyki kamieni nerkowych. Największymwy-
zwaniem jest przekroczenie bariery rozdzielczości i czułości ukła-
du detekcyjnego. Wraz z dokładniejszym układem detekcyjnym
tomografia wieloenergetyczna stanowiłaby doskonałe narzędzie
do precyzyjnej oceny składu chemicznego kamieni nerkowych
oraz zmian w tkankach za pomocą dokładniejszych pomiarów Zeff,
a także tworzenia tzw. map Zeff za pomocą specjalnych algoryt-
mów. Byłby to znaczny krok naprzód w stronę stworzenia badań
in vivo za pomocą spektroskopii promieniowania X [10, 11].
Jedyną istotną wadą tomografii wieloenergetycznej jest zwięk-
szona dawka, na jaką narażony jest pacjent podczas badania. Nie-
mniej jednak, wdrożenie algorytmów iteracyjnych, mających na
celu obniżenie poziomu promieniowania i stosowanie „celowa-
nych” badań, może znacznie obniżyć dawkę promieniowania.
Literatura
1. T.R.C. Johnson et al. (eds.): Dual energy CT in clinical practice,
Medical Radiology, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2011.
2. B. Hendrich, K. Zimmer, M. Guzinski, M. Sasiadek: Applica-
tion of 64-Detector Computed Tomography Myelography
in the diagnostics of the ppinal canal, Adv Clin Exp Med,
vol. 20(3), 2011, 351–361.
3. J.L.Duerk:PrinciplesofComputedTomographyandMagnetic
resonance imaging, [in:] J.R. Haaga, C.F. Lanzieri (ed): CT and
MR imaging of the whole body, Mosby, St. Lois, 2003, 22-36.
4. T. Kraśnicki, P. Podgórski, M. Guziński, A. Czarnecka,
K. Tupikowski, J. Garcarek, M. Sąsiadek: Novel clinical ap-
plications of Dual Energy Computed Tomography, Adv Clin
Exp Med, 2012, In press.
5. R.E. Alvarez, A. Macovski: Energy-selective reconstruction
in X-ray computerized tomography, Phys Med Biol, vol. 21,
1976, 733-744.
6. R.R. Haghighi, S. Chatterjee, A. Vyas, P. Kumar, S. Thulkar: X-ray atte-
nuation coefficient of mixtures: Inputs for dual-energy CT, Med. Phys.,
vol. 38(10), 2011, 5270-5279.
7. J.F. Barett, N. Keat: Artifacts in CT: Recognition and Avoidance, RadioGra-
phics, vol. 24, 2004, 1679-1691.
8. K.Y. Jeong, J.B. Ra: Reduction of artifacts due to multiple metallic objects
in computed tomography,Medical Imaging, Physics of Medical Imaging
Proc. Of SPIE 7258, 2009, 72583E.
9. Y.H. Lee, K.K. Park, H.T. Song, S. Kim, J.S. Suh: Metal artefact reduction in
gemstone spectral imaging dual-energy CT with and without metal arte-
fact reduction software , Eur Radiol, 2012 [Epub ahead of print].
10. P.M. Shikhaliev, S.G. Fritz: Photon counting spectral CT versus conventio-
nal CT: comparative evaluation for breast imaging application, Phys. Med.
Biol., vol. 56, 2011, 1905.
11. Z. Yu, J.B. Thibault, C.A. Bouman, K.D. Sauer, J. Hsieh: Fast model-based
X-ray CT reconstruction using spatially nonhomogeneous ICD optimiza-
tion, IEEE Trans Image Process, vol. 20(1), 2011, 161-175.
Fot. 2 Złóg krystaliczny układu moczowego. Histogram przedstawiający wartości Zeff dla złogu w ozna-
czonym ROI, typowe dla kamieni szczawianowych
Źródło: ZakładRadiologiiOgólnej,Zabiegowej iNeuroradiologii,UniwersytetMedyczny weWrocławiu,2012.