Возможности цифровых ангиографических систем

ПЕРВАЯ РОССИЙСКАЯ ШКОЛА МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
ПО РЕНТГЕНЭНДОВАСКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИЮ
Возможности цифровых
ангиографических систем
Азаров А.В
25-27 марта 2015 года.
Суздаль
Курс «Основы Интервенционной Кардиоангиологии
Современные
ангиографические системы
Philips Allura Clarity FD
Siemens Artis Zee
General Electric Innova
Toshiba Infinix
Интервенционное
программное обеспечение
o Stenosis Analysis (Анализ стеноза)
o Left Ventricle Analysis (Анализ левого желудочка)
o Bolus Chase
o Road Map/ 3D Roadmap
o Stent Boost
o 3DRA/3DRCT ( трехмерная ротационная ангиография/ плоскодетекторная компьютерная томография)
Интервенционное
программное обеспечение
Приложение Stenosis Analysis (Анализ стеноза) предназначено для
оценки размеров сосудов и определения параметров морфологии
стеноза артерий по данным рентгеновской ангиографии.
Интервенционное
программное обеспечение
Приложение Left Ventricle Analysis (Анализ левого желудочка) –
экспертное приложение и предназначено для оценки динамики движения
стенки левого желудочка и выполнения анализа глобальной фракции
выброса по данным рентгеновской ангиографии.
Bolus Chase
Bolus Chase - для отслеживания болюса позволяет перемещать стол,
регулируя его скорость из аппаратной по мере прохождения контрастного
вещества по сосудам нижних конечностей, что определяется по
субтрагированным изображениям в реальном времени.
Функция которая позволяет получать высококачественные
изображения одной или обеих ног полностью и показывать
артерии нижних конечностей на одном составном
изображении.
Roadmap
Roadmap - позволяет накладывать предварительно полученное
изображение сосудов на рентгеноскопическое изображение в
реальном времени.
3 D Roadmap- трехмерное
изображение сосудов
полученное в результате КТ или
МРТ и на него в режиме
реального времени
накаладывается двухмерная
рентгенография
StentBoost
StentBoost –cинтервенционный программно-аппаратныий комплекс,
позволяющий дать более улучшенную визуализацию структуры стента
Исследование с использованием технологии StentBoost позволяет
сократить количество вводимого контраста и экспозиционную дозу
рентгеновского излучения.
3DRA/3DF-CT ( трехмерная ротационная
ангиография/ плоско-детекторная
компьютерная томография)
Плоско-детекторная компьютерная
томография (ПДКТ)
Метод основанный на виртуальной
реконструкции объемных моделей на
основе серии рентгенограмм, полученных
в результате вращения рентгеновской
трубки и реализации технологий плоскодетекторной объемной КТ
Видеосигнал
Видеосигнал
Видео
камера
МоторизоМоторизо
ванная
диафрагма
Электроника преобразующая
Электроны
2,400
ПЗС или PUT
Свет
400,000
Цифровые
Цифровые
данные
данные
Экран выходной
Электроны
400
Свет
3,000
Йодид цезия (CsI)
1
ФОТОНЫ
Частицы #
ДЕТЕКТОР
ДЕТЕКТОР
УРИ
Электроника
Фото-катод
Фото катод
Электроны
Слой аморфного кремния
(Фотодиоды
Фотодиоды/Транзисторы
Фотодиоды Транзисторы)
Транзисторы
Свет
Йодид цезия (CsI)
Фотоны
Усилитель
рентгеновского
изображения (УРИ
УРИ)
УРИ
10
Плоская панель
История компьютерной томографии
•
1924-1963: Принципы реконструкции изображений (Радон
Радон,
Радон Кормак)
Кормак
•
1971: Разработка технологии КТ (Хаунсфилд
Хаунсфилд,
Хаунсфилд Эмброз)
Эмброз
•
1972: 1-е
е поколение - пошаговый КТ для головы
•
1974: 2-е
е поколение – пошаговый КТ для всего тела
•
1989: 3-е
е поколение – однослойный спиральный КТ (СКТ
СКТ)
Календер,
СКТ (Календер
Календер Вок)
Вок
•
1998: Многослойный СКТ (МСКТ
МСКТ)
МСКТ (4 ряда детекторов)
детекторов – объемная томография
•
До 2004: Совершенствование МСКТ (с
с веерным пучком)
слойные КТ
пучком - 16- и 64-слойные
•
2003: Будущее КТ - объемные томографы с коническим рентгеновским пучком и
матрицей с 256 рядами детекторов и более
•
2000: ангиографические установки с плоскопанельными детекторами
•
2002: Ангиографические установки с функцией рентгенографии – реализация
технологии плоскодетекторной объемной КТ с коническим рентгеновским пучком
ПДКТ
Термины:
- ПДКТ на С-дуге (C-arm FD-CT systems)
- КТ на С-дуге (C-arm computed tomography)
- КТ с коническим рентгеновским пучком (cone-beam CT system)
- Ангиографическая компьютерная томография (Angiographic CT)
- Cone-beam CT with Flat-Panel-Detector Digital Angiography System
- Three-Dimensional C-arm Cone-beam CT
- Ротационная рентгенография
Willi A. Kalender
«Flat-detector computed tomography (FD-CT)»
2007 Eur Radiol
Сравнение МСКТ и ПДКТ
МСКТ
ПДКТ
Число рядов детекторов
до 320
2000
Тип детекторов
сцинтиляционные
сцинтиляционные
Преобразование сигнала
Аналоговое
Цифровое
Размер детектора
1-2мм/0,2мм*
0,175мм/0,025мм
Толщина реконструкци
До 0,5 мм
До 0,2 мм
Пространственное разрешение
500 мкм
200 мкм
Время сканирования брюшной полости
10-20 сек
5 сек
Сканирование
Спиральное, 3600
Ротационное, 2040
Гибридная ангиографическая установка
Innova 3100 (GE Healthcare)
Скорость вращения гентри – 400/сек
Угол вращения – 2040
Рентгенография - 30 кадров/сек
Программа обработки и
реконструкции трехмерных
изображений
(программа INNOVA 3D)
Цифровой плоскопанельный
детектор 31х31 см
Число полупроводниковых
элементов 3 000 000
Высокая скорость сканирования
Высокое пространственное
разрешение
Программа реконструкции и
обработки трехмерных изображений
Innova 3DXR
Ротационная
съемка
Система Innova
Трехмерная
реконструкция
Innova 3DXR
на рабочей
станции
Трехмерное
отображение
Программа
реконструкции
Volume Viewer
на рабочей станции
Настройки Innova 3D & CT
Контроль уровня шума в трехмерных изображениях
КОСТЬ
Жесткий фильтр
БЕЗ ФИЛЬТРА
низкое
среднее
высокое
Сглаживани
е
Программа реконструкции и обработки трехмерных
изображений Innova 3DXR
Программа реконструкции и обработки
трехмерных изображений Innova 3DXR
После выполнения ротационной съемки, данные автоматически
передаются на рабочую станцию, где
начинается их обработка и создание трехмерной модели.
Программа реконструкции Innova 3DXR
MIP view
Объемная модель
Сагитальный срез
Косой срез
Аксиальный срез
Коронарный срез
Программа реконструкции Innova 3D
Воксель (Voxel)
Воксель – элемент объемного изображения содержащий
значение элемента растра в трехмерном пространстве.
Voxel=Pixel трехмерной модели.
модели
Программа реконструкции
Innova 3D
МPR – мультипланарная реконструкция
MIP – проекция максимальных
интенсивностей
MinIP - проекция минимальных
интенсивностей
VRT – техника представления объема
Программа реконструкции
Innova 3D
Проекции максимальной
Р /М
МinІР
ІР
и минимальной интенсивности МIР
Метод визуализации воксельных данных , который
определяет положение в трехмерном пространстве
наиболее или наименее ярких участков трехмерного
объекта.
Предназначены для визуализации сосудистой системы и
воздухоносных путей (трахея, бронхи, пищевод).
Программа реконструкции
Innova 3D
Техника представления объема (VRT)
Volume Renderіng объемное отображение
(преобразование), в котором каждой точке
избранного объема присваивается яркость, которая
отвечает ее рентгеновской плотности.
Мультипланарная реконструкция (MPR)
Программа MPR - используется для построения cзреза
объекта в любой плоскости, отличной от аксиальной.
Ротационная плоско-детекторная
томография
o Диагностика метастазов
легких
o Диагностика абсцессов и
кист брюшной полости
o Планирование и
проведение
стентирования полых
органов
o Диагностика костной
патологии (деструктивных
изменений)
o Контрастирование
желчного деревавыполнение
холангиографии ( при
механической желтухи)
ПДКТ бронхиального дерева
Виртуальная эндоскопия
ПДКТ полых органов
Замер стриктуры трахей
Стентирование трахеи
Диагностика MTS в кости
Контрастирование желчного деревавыполнение
Ротационная плоско-детекторная
ангиография
Трехмерная рентгеноконтрасная ротационная
визуализация сосудов
o более точно изучить топографию, объем и характер стенотического
поражения
o визуализировать анатомические параметры зоны интереса с
минимальной погрешностью
o провести с высокой точностью необходимые измерения
стенотического поражения и при необходимости выполнить
эндоваскулярную коррекцию
o использовать меньшее количество рентген-контрастного вещества
o уменьшить дозу облучения персонала и пациента
o сократить время исследования
o определить тактику предстоящих эндоваскулярных и хирургических
вмешательств.
Катетеризации целевой артерии
V= F*(t+T)
F- скорость введения РКВ мл/сек;
t- задержка сканирования (с);
T-время вращения трубки (с);
Параметры введения РКВ необходимый для
выполнения РПДА.
Anatomy
Volume, ml
Flow Rate, ml/s
X-ray Delay, sec
Cerebral
15-25
3-4
1
Common carotid
15-20
3-4
2
Aortic Arch
90-110
15
2
Abd.Aorta
80-100
12-15
2
a.renalis
20-25
3-4
0.5
a.mesentericа
30-35
5
0.5
Катетеризации центральной или
периферической вены
V= F*(t+T-7с)
F- скорость введения РКВ мл/сек
мл сек;
сек
t- задержка сканирования (с
с);
T-время
время вращения трубки (с
с);
7с
с-время
время прохождения болюса через
систему МКК
Время достижения контрастным препаратом отделов сердечнососудистой системы после инъекции в правую локтевую вену (по M.
Prokop, A.J. van der Molen)
Отдел сердечно-сосудистой системы
Время (с)
Правое предсердие
6-12
Главная лёгочная артерия
9-15
Левое предсердие
13-20
Аорта
15-24
Сонные артерии
16-24
Почечные артерии
18-27
Бедренные артерии
22-33
Ярёмные вены
22-30
Почечные вены
22-30
Ротационная плоско-детекторная
ангиография сонных артерий
Ротационная плоско-детекторная
ангиография аорто-подвздошного
сегмента
Режим виртуальной
внутрипросветной навигации
Оценка диаметра подвздошной артерии
Диагностика стенотического поражения
устья ВБА
Диагностика стенозирующих поражений
висцеральных ветвей брюшной аорты
Окклюзия ВБА
Окклюзия ВБА
Постокклюзионное
русло
Диагностика стенозирующих поражений
висцеральных ветвей брюшной аорты
Субтотальный стеноз
НБА ?
Субтотальный
стеноз устья НБА
Оценка диаметра аневризмы и угла
бифуркации аорты
Ротационная плоско-детекторная
ангиография аутовенозного шунта
Ротационная плоско-детекторная ангиография
правой коронарной артерии
Визуализация сосудов грудной полости
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ