ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΝΟΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΑΣ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μέθοδοι απεικόνισης των στεφανιαίων αγγείων με πολυτομική υπολογιστική τομογραφία ΑΡΒΑΝΙΤΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ (Α.Μ. 05058), ΝΑΣΣΗ ΧΡΙΣΤΙΝΑ (Α.Μ. 05103), ΠΑΠΑΔΙΑ ΣΠΥΡΙΔΟΥΛΑ (Α.Μ. 05053) Επιβλέπων: Κουμαριανός Δημήτρης, Καθηγητής Εφαρμογών ΑΘΗΝΑ Απρίλιος 2010
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το πρώτο κεφάλαιο αυτής της εργασίας αναφέρεται στις τεχνικές απαιτήσεις, τα τυπικά χαρακτηριστικά ενός ΥΤ και το ανθρώπινο δυναμικό που απαιτείται για την καρδιακή απεικόνιση. Δίνονται πληροφορίες σχετικά με τις δαπάνες αγοράς ενός ΥΤ και τους παράγοντες που επηρεάζουν την απόφαση αγοράς ενός συγκεκριμένου μοντέλου ΥΤ. Προϋπόθεση για την επιτυχή εκτέλεση μιας MDCT στεφανιογραφίας αποτελούν όχι μόνο η ικανοποίηση των τεχνικών απαιτήσεων αλλά και η ύπαρξη καλά εκπαιδευμένων τεχνολόγων που είναι πεπειραμένοι στις εφαρμογές της ΥΤ καρδιάς. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται λεπτομερής αναφορά στην ανατομία των κύριων στεφανιαίων αγγείων, των κλάδων τους, των καρδιακών κοιλοτήτων και των βαλβίδων. Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στο ρόλο της ΥΤ στην κλινική καρδιολογία, στο πλαίσιο της διάγνωσης και της διαχείρισης καρδιακών νοσημάτων ως συμπληρωματικής εξέτασης. Γίνεται αναφορά στην αξιοπιστία της MDCT στεφανιογραφίας στη διάγνωση της στεφανιαίας νόσου, και στους κινδύνους και τα οφέλη από την καρδιακή απεικόνιση. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στις κλινικές ενδείξεις για παραπομπή των ασθενών για MDCT στεφανιογραφία, με κύρια ένδειξη τον αποκλεισμό του ενδεχομένου στεφανιαίας νόσου σε ασθενή με χαμηλή έως μεσαία πιθανότητα πάθησης. Επίσης δίνεται έμφαση στη σύγκριση της εξέτασης με την επεμβατική στεφανιογραφία και άλλες εξετάσεις. Καθώς η προετοιμασία του ασθενούς θεωρείται ένα, επίσης, σημαντικό μέρος της συνολικής διαδικασίας και της επιτυχίας της εξέτασης, στο πέμπτο κεφάλαιο δίνονται πληροφορίες για την προετοιμασία και την ενημέρωση των ασθενών και γίνεται αναφορά στη χρήση ενημερωτικών φυλλαδίων που χρησιμεύουν στην ενημέρωση των ασθενών και στον ελέγχο των κλινικών ενδείξεων του ασθενούς για την MDCT στεφανιογραφία και στον αποκλεισμό πιθανών αντενδείξεων για την εξέταση. Στη συνέχεια στο έκτο κεφάλαιο περιγράφονται λεπτομερώς τα βήματα για την εκτέλεση της εξέτασης, την ανάλυση και την ερμηνεία των ευρημάτων. Πιο συγκεκριμένα γίνεται αναφορά στην τοποθέτηση του ασθενούς και την εκπαίδευση του για συγκράτηση της αναπνοής, στην θέση των ηλεκτροδίων του ΗΚΓ, στη χρήση των απαραίτητων φαρμάκων για έλεγχο του καρδιακού ρυθμού. Επίσης περιγράφεται ο σχεδιασμός της σάρωσης, η χορήγηση των ΜΣΑ, η εκτέλεση της εξέτασης και τέλος περιγράφονται τα βήματα για την ανασύνθεση των εικόνων. [2]
Στην συνέχεια στα κεφάλαια επτά έως δέκα παρουσιάζονται τέσσερις σύγχρονοι σαρωτές, περιγράφονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα τους και τα βήματα για την πρόσκτηση των δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα, δίνονται οδηγίες τόσο για τον σχεδιασμό του πεδίου σάρωσης και την πρόσκτηση δεδομένων όσο και την ανασύνθεση των εικόνων. Φυσικά, δεν παραλείπονται οι οδηγίες για την προετοιμασία του ασθενούς πριν από την εξέταση. Αναφέρονται αναλυτικά οι διαφορετικοί τρόποι σάρωσης που μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την αναδρομική ανασύνθεση των εικόνων, ανάλογα με το καρδιακό ρυθμό του ασθενούς. Ακολουθούν πληροφορίες για τον χρόνο άφιξης του ΜΣΑ, την επιλογή των παραμέτρων σάρωσης, την πρόσκτηση των δεδομένων και τέλος, την ανασύνθεση των εικόνων. Στο ενδέκατο κεφάλαιο γίνεται περιγραφή του τρόπου παρουσίασης των αποτελεσμάτων μιας εξέτασης MDCT στεφανιογραφίας και δίνονται πληροφορίες για τη μελέτη των εικόνων. Όσον αφορά την επιλογή των καρδιακών φάσεων γίνεται σαφές ότι είναι σημαντικό να επιλεχθεί η φάση με την καλύτερη απεικόνιση των στεφανιαίων αγγείων. Έπειτα, αναφέρονται οι λόγοι για τους οποίους πρέπει η τελική γνωμάτευση να βασίζεται στις πρωτογενείς τομές σάρωσης. Ακόλουθα, αναφέρονται τα πιο σημαντικά τεχνικά σφάλματα στην MDCT στεφανιογραφία και η καίρια σημασία του κλάσματος εξώθησης της αριστερής κοιλίας όσον αφορά την ανάλυση της καρδιακής λειτουργίας. Τέλος, αναφέρονται τα κύρια στοιχεία που πρέπει να περιέχει η γνωμάτευση της MDCT στεφανιογραφίας. Στο δωδέκατο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε κλινικά παραδείγματα φυσιολογικών στεφανιαίων αγγείων, αγγείων με αθηρωματικές πλάκες, με απόφραξη ή σημαντική στένωση. Αρχικά παρουσιάζονται παραδείγματα φυσιολογικών αγγείων όπως απεικονίζονται με την MDCT στεφανιογραφία. Στη συνέχεια, δείχνονται αγγεία με αθηρωματικές πλάκες και ακολουθεί αναφορά στο πώς εμφανίζεται η στένωση ή η απόφραξη των στεφανιαίων αρτηριών στην MDCT στεφανιογραφία σε σύγκριση με την επεμβατική. Επιπρόσθετα, παρουσιάζονται παραδείγματα αρτηριακών και φλεβικών μοσχευμάτων by-pass. Αυτά τα μοσχεύματα μπορεί να διαφέρουν σε διάμετρο και επομένως επιδέχονται λιγότερο ή περισσότερο την αξιολόγηση με MDCT στεφανιογραφία. Περιγράφονται, επίσης, τα πλεονεκτήματα τόσο της MDCT στεφανιογραφίας όσο και της επεμβατικής στεφανιογραφίας στην απεικόνιση των στεφανιαίων by-pass. Ακολουθούν ζητήματα που αφορούν στην απεικόνιση stent με MDCT στεφανιογραφία. Έπειτα, περιγράφονται μερικά τυπικά παραδείγματα μη καρδιακών ευρημάτων τα οποία πρέπει να αναλύονται διεξοδικά. Στο δέκατο τρίτο κεφάλαιο δίνονται πληροφορίες για τη διαγνωστική απόδοση (ευαισθησία, ειδικότητα) της MDCT στεφανιογραφίας στην απεικόνιση και μελέτη των στεφανιαίων αγγείων, των μοσχευμάτων [3]
των στεφανιαίων αγγείων, των στεφανιαίων ενδοπροσθέσεων καρδιακής λειτουργίας. και της Τέλος στο δέκατο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις επερχόμενες τεχνολογικές εξελίξεις που συνοψίζονται στα εξής: κυλινδρικός ΥΤ με ανιχνευτή ευρείας περιοχής, ΥΤ πολλαπλών λυχνιών που ενδεχομένως να βελτιώσει περαιτέρω την χρονική διακριτική ικανότητα, περαιτέρω μείωση των χρόνων περιστροφής του gantry και του πάχους των τομών. Οι σπουδαιότερες μελλοντικές κλινικές εξελίξεις είναι η αξιόπιστη απεικόνιση των stent στεφανιαίων αγγείων, η χρήση ΥΤ σε ασθενείς που προσέρχονται στα επείγοντα με οξύ θωρακικό πόνο, η απεικόνιση και παρακολούθηση των στεφανιαίων πλακών μετά από ιατρικές παρεμβάσεις και τέλος, η εφαρμογή της ΥΤ σε ασυμπτωματικούς ασθενείς υψηλού κινδύνου. [4]
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Περιεχόμενα ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 2 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ... 5 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ... 10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 12 1 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ... 13 1.1 Τεχνικές Απαιτήσεις... 13 1.2 Ανθρώπινο Δυναμικό... 19 2 ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΣΤΕΦΑΝΙΑΙΩΝ ΑΓΓΕΙΩΝ ΚΑΙ ΜΥΟΚΑΡΔΙΟΥ... 20 2.1 Οι στεφανιαίες αρτηρίες... 20 2.1.1 Επικράτηση της στεφανιαίας αρτηρίας... 24 2.1.2 Τμήματα της στεφανιαίας αρτηρίας... 24 2.1.3 Συχνές παραλλαγές των στεφανιαίων αγγείων... 30 2.2 Το μυοκάρδιο... 32 3 Η ΥΤ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΚΑΡΔΙΑΚΩΝ ΝΟΣΗΜΑΤΩΝ... 36 3.1 Η ΥΤ ως συμπληρωματική μέθοδος άλλων μη επεμβατικών εξετάσεων 36 3.2 Ο ρόλος της ΥΤ στην κλινική καρδιολογία... 36 3.3 Η ΥΤ ως διαγνωστική εξέταση σε ασυμπτωματικά άτομα... 40 3.4 Οικονομικό και βιολογικό κόστος από την καρδιακή απεικόνιση 41 [5]
4 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ... 42 4.1 Υποψία στεφανιαίας νόσου... 42 4.2 Άλλες κατάλληλες κλινικές ενδείξεις... 47 4.3 Αναδυόμενες κλινικές ενδείξεις... 49 4.4 Μη καθιερωμένες κλινικές ενδείξεις... 51 4.5 Παραπεμπτικό ασθενών... 51 5 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΑΣΘΕΝΟΥΣ... 54 5.1 Ενημερωτικά φυλλάδια ασθενών... 54 5.2 Γενικές πληροφορίες... 56 5.3 Αντενδείξεις... 57 6 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: Η ΕΞΕΤΑΣΗ... 59 6.1 Διαδικασία της MDCT στεφανιογραφίας... 59 6.1.1 Φορτίο ασβεστίου (calcium scoring)... 60 6.1.2 Τοποθέτηση και ΗΚΓ... 60 6.1.3 Νιτρογλυκερίνη... 64 6.1.4 Βήτα αναστολείς... 65 6.1.5 Σχεδιασμός της σάρωσης... 67 6.1.6 Εκπαίδευση συγκράτησης της αναπνοής... 68 6.1.7 Παράμετροι σάρωσης... 71 6.1.8 Μέσο σκιαγραφικής αντίθεσης... 73 6.1.9 Έναρξη της σάρωσης... 75 6.1.10 Μετά την σάρωση... 78 6.2 Ανασύνθεση... 79 6.2.1 Πάχος τομής και FOV... 81 6.2.2 Χρονική διακριτική ευκρίνεια και φάση ανασύνθεσης της καρδιάς... 84 [6]
7 H MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕ TOSHIBA AQUILION 64... 90 7.1 Προετοιμασία της εξέτασης... 90 7.2 Σχεδιασμός του πεδίου σάρωσης... 91 7.3 SureStart... 92 7.4 Εκπαίδευση συγκράτησης της αναπνοής και χορήγηση φαρμάκων 95 7.5 Ανασύνθεση... 97 8 Η MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕ SIEMENS SOMATON SENSATION KAI DEFINITON... 101 8.1 Προετοιμασία της εξέτασης... 101 8.2 Πρόσκτηση δεδομένων... 102 8.3 Ανασύνθεση... 105 8.4 Σάρωση με διπλή λυχνία (Somatom Definition)... 108 9 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕ PHILIPS BRILLIANCE 64... 110 9.1 Εξέταση με αναδρομικό σκανδαλισμό (retrospective)... 110 9.2 Εξέταση με προοπτικό σκανδαλισμό ( Step and Shoot ).. 113 9.3. Ανασύνθεση... 118 10 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕ GENERAL ELECTRIC LIGHT SPEED 120 10.1 Τοποθέτηση των ηλεκτροδίων του ΗΚΓ... 120 10.2 Αναπνευστικές οδηγίες... 121 10.3 Τοπόγραμμα... 121 10.4 Τρόποι σάρωσης... 123 10.5 Χρόνος άφιξης του ΜΣΑ... 124 10.6 Πρόσκτηση δεδομένων... 126 10.7 Ανασχηματισμός εικόνων... 130 [7]
11 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ... 131 11.1 Η μελέτη των εικόνων... 131 11.1.1 Επιλογή καρδιακών φάσεων... 131 11.1.2 Συστηματική προσέγγιση... 133 11.1.3 Πρωτογενείς τομές... 136 11.1.4 Curved MPR... 138 11.1.5 MIP... 144 11.1.6 Απόδοση όγκου... 145 11.1.7 Τυπικά τεχνικά σφάλματα... 146 11.1.8 Καρδιακή λειτουργία... 152 11.2 Η γνωμάτευση των εικόνων... 158 11.2.1 Ιστορικό... 161 11.2.2 Τεχνική... 161 11.2.3 Ευρήματα... 161 11.2.4 Συνολική εκτίμηση και συστάσεις... 162 12 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΚΛΙΝΙΚΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ... 164 12.1 Φυσιολογικά στεφανιαία αγγεία... 164 12.2 Στεφανιαίες αθηρωματικές πλάκες... 165 12.3 Στένωση στεφανιαίων αγγείων... 171 12.4 Μοσχεύματα στεφανιαίων αγγείων... 185 12.5 Στεφανιαίες ενδοπροσθέσεις... 195 12.6 Ευρήματα εκτός της καρδιάς... 203 12.7 Ευρήματα εκτός των στεφανιαίων αγγείων... 211 [8]
13 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΛΙΝΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ 219 13.1 Διαγνωστική αξία στις στεφανιαίες αρτηρίες... 219 13.2 Διαγνωστική αξία στα στεφανιαία μοσχεύματα... 220 13.3 Διαγνωστική αξία στις στεφανιαίες ενδοπροσθέσεις... 221 13.4 Διαγνωστική αξία στην καρδιακή λειτουργία... 222 14 MDCT ΣΤΕΦΑΝΙΟΓΡΑΦΙΑ: ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ TΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ... 224 14.1 Τεχνολογικές εξελίξεις... 224 14.1.1 Κυλινδρικός ΥΤ... 224 14.1.2 Σάρωση πολλαπλών λυχνιών... 226 14.1.3 Καλύτερη χρονική διακριτική ικανότητα... 227 14.1.4 Καλύτερη χωρική διακριτική ικανότητα... 227 14.2 Κλινικές εξελίξεις... 228 14.2.1 Απεικόνιση στεφανιαίων stents... 229 14.2.2 Οξύς θωρακικός πόνος... 229 14.2.3 Ποσοτικός προσδιορισμός και χαρακτηρισμός της στεφανιαίας πλάκας... 229 14.2.4 Ασθενείς υψηλού κινδύνου... 230 15 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ... 231 [9]
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι: ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ: ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΤΟΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗ