vol. 6 4/2017 Inżynier i Fizyk Medyczny
242
radiologia
\
radiology
artykuł naukowy
\
scientific paper
minut, zostały stworzone sekwencje dynamiczne. W połączeniu
z urządzeniami rejestrującymi i synchronizującymi obraz z od-
dechem pacjenta uzyskano pierwsze układy tomografii cztero-
wymiarowej, ukazujące przemieszczanie guza nowotworowego
w czasie względem narządów krytycznych.
Prawidłowe wykorzystanie metody 4DCT umożliwia wizuali-
zację trajektorii ruchu guza nowotworowego, a zatem wyzna-
czenie obszaru do napromieniania, tj. bądź całej objętości guza
(bez bramkowania), bądź objętości w wybranej fazie oddecho-
wej (z bramkowaniem), jednocześnie minimalizując narażenie
tkanek zdrowych [3]. Obecnie na rynku dostępne są różne syste-
my obrazowania zmian położenia narządów w wyniku ruchu od-
dechowego. Głównie wykorzystują one zewnętrzne urządzenia
rejestrujące ruch powierzchni ciała pacjenta. Należy do nich np.
RPM/Advantage 4D (Varian i GE Healthcare), GateCT (VisionRT)
czy Sentinel 4D CT (C-RAD).
W 2013 roku firma GE zaprezentowała system Smart Device-
less4D bazujący na informacjach pochodzących z samych obra-
zów CT, w założeniu będący tańszą alternatywą dla systemów
wymienionych powyżej [4].
Wykonanie skanu 4DCT
RPM/Advantage 4D
W aparatach GE skanowanie 4D wykonuje się w trybie
cine
. Tryb
ten podobny jest do tomografii sekwencyjnej, gdzie skan pole-
ga na zobrazowaniu danej warstwy, a następnie stół przesuwa
pacjenta w celu zobrazowania warstwy sąsiadującej. Różnica
polega na wielokrotnym skanowaniu tego samego zakresu (n),
a następnie przesunięciu stołu na nowy zakres (n+1) i rozpoczę-
cie cyklu od nowa.
Do wygenerowania sygnału oddechowego wykorzystano
System Real-Time Position Management
(RPM), (Varian Medical
System, Palo Alto, USA), w skład którego wchodzą: kamera pod-
czerwieni, marker, synchronizator (Respiratory Gating Interfa-
ce) oraz komputer z oprogramowaniem
RPM Control
. Marker
umieszczono na pograniczu klatki piersiowej i jamy brzusznej,
w miejscu o największej ruchomości oddechowej będącym
jednocześnie wolnym od artefaktów związanych z pracą serca.
Następnie przy użyciu oprogramowania Respiratory Gating Sys-
tem 1.7.5 mierzono całkowity czas trwania cyklu oddechowego
(CO). Po uzyskaniu wyniku wartość czasu zbierania danych pod-
czas jednego bloku (
Cine duration
) ustalono na CO + czas obrotu
lampy (0,5 s), natomiast czas uzyskiwania pojedynczego obrazu
w trybie
cine
(Cine Time Between Images w „Thick Speed”) okre-
ślono w przybliżeniu na 0,1 CO. Ma to związek z uzyskaniem dzie-
sięciu faz oddechowych z pojedynczego bloku
cine
[5]. Po wpro-
wadzeniu danych początkowych rozpoczynano badanie. Sygnał
oddechowy pochodzący z RPM pozostawał zsynchronizowany
czasowo z obrazami tomografii komputerowej.
Do retrospektywnej rekonstrukcji obrazu wykorzystano pro-
gram Advantage4D. Na podstawie danych czasowych z synchro-
nizatora oraz amplitudy fali oddechowej program segreguje
pojedyncze obrazy na zestawy obrazów 3D przedstawiające po-
szczególne fazy oddechowe (Rys. 1).
Rys. 1
Wyznaczanie powierzchni przekroju ciała pacjenta w systemie Smart Deviceless4D
Źródło: GE Healthcare.
