SPECT

Z WikiSkript
Hybridní SPECT
SPECT (myš)
E.Cam SPECT s gamma snímačem
Spojení obrazů hybridního přístroje SPECT/CT.

Jednofotonová emisní výpočetní tomografie (Single-Photon Emission Computed Tomography, SPECT, někdy také tomografická scintigrafie) je diagnostická zobrazovací metoda používaná v nukleární medicíně. Využívá scintilačních kamer k rekonstrukci obrazu rozložení radiofarmaka v těle pacienta.

Princip[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Principem je podání radiofarmaka s γ zářením (nejčastěji 99mTc) a pořízení řady scintigrafických snímků pacienta z několika směrů v rovině tomografického řezu. Používá se nejčastěji jedné až několika scintilačních kamer, které se otáčí kolem vyšetřovaného po malých úhlových krocích. Rozložení radiofarmaka v tomografickém řezu je pak matematicky rekonstruováno z jednotlivých snímků za využití metody zpětné filtrované projekce, anebo stále častěji metody iterativní algebraické rekonstrukce.

Transmisní SPECT se používá jako analogie CT, kdy je zabudován do přístroje radiozářič o známé aktivitě a jiné energii, než je zářič v těle pacienta. Využívá se pro korekci chyby v kvantifikaci záření.

Moderní přístroje nahrazující transmisní SPECT fungují jako hybridy, kdy je zabudované SPECT a tzv. low-dose CT v jednom. Umožňují tak sledovat anatomickou i funkční strukturu tkáně.

Zachycení záření[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Kolem dlouhé osy pacienta rotují jedna až tři gamakamery, které tak mohou záření snímat z různých úhlů a tvořit tak transverzální, frontální i sagitální řezy tělem pacienta, a tak vytvořit 3D zobrazení patologického ložiska.

Detekční hlava gamakamery[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Až několik centimetrů vysoká olověná deska nacházející se těsně před krystalem se souběžnými průchody (až několika tisíci) kolmými ke krystalu. Kolimátor propouští ke krystalu jen ty fotony, které k němu přichází v kolmém směru, a tím tlumí šum a zajišťuje větší přesnost výsledného obrazu.

  • Krystal

V krystalu probíhá scintilace fotonu. Krystal bývá zhotoven z jodidu sodného (NaI) a je kruhovitý či obdélníkovitý, v průměru dosahuje 40−50 cm a jeho tloušťka je kolem 1 cm. Plocha krystalu odpovídá ploše registru záření.

  • Fotonásobiče

Pro vyšší přesnost se používá i více než 90 fotonásobičů. Každý fotonásobič zaregistruje, že v krystalu došlo ke scintilaci fotonu − ten, na který dopadne záření nejvíce, naměří nejvyšší hodnoty a naopak fotonásobiče, které jsou od místa dopadu dál, naměří méně. Naměřené hodnoty se převedou na elektrické signály. Pro větší přesnost se vyberou pouze dva nejsilnější signály (jeden pro souřadnici x a druhý pro souřadnici y na ploše krystalu), které odpovídají poloze absorpce fotonu, a ty se vyšlou dále do osciloskopu.

Osciloskop[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Díky horizontálním a vertikálním vychylovacím destičkám se elektronový paprsek vychýlí na stínítko a tím se na stínítku zobrazí světelný bod v místě, které odpovídá poloze scintilace fotonu v krystalu.

→ Celý systém je pokrytý olověnou vrstvou, která zabraňuje působení vnějších podmínek na proces přenosu informace o poloze scintilace fotonu v krystalu.

Počítač[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

K přístroji bývá trvale připojený jednoúčelový počítač, do jehož paměti se ukládají výsledná zobrazení.

Světelný bod na stínítku zachytíme do elektronické paměti počítače.

Gamakamera se nechá zapnutá tak dlouho, dokud se nezobrazí celý požadovaný obraz.

V paměti počítače si lékař může prohlížet jednotlivé série zobrazení.

Díky speciálním programům umí počítač analyzovat celou studii a vypočíst příslušné údaje.

Počítač také seskládáním řezů vytvoří 3D zobrazení daného patologického ložiska. K tomu využívá přednastavených matematických algoritmů, např. filtrované zpětné projekce, která pro přesnější zobrazení zesiluje informaci ze stínítka a potlačuje šum.


Využití[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

SPECT se využívá např. v kardiologii, neurologii či onkologii. Zobrazuje funkci orgánu či metabolickou aktivitu části těla (stejně jako PET), nikoli jeho anatomické struktury (MRI, CT).

  • Kardiologie

V kardiologii se vyšetřuje srdeční sval − myokardiální perfúze (ischemická choroba srdeční), metabolismus myokardu. Jde o dvojí vyšetření − před a po zátěži. Také se dají vyšetřit plíce nebo žilní systém.

  • Neurologie

V neurologii se zjišťuje prokrvení mozku. Díky vyšetření se dá lokalizovat postižené místo a diagnostikovat tak nemoc (demence, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba), nebo i najít místo, kde přesně má proběhnout operace mozku (epilepsie − dvojí vyšetření − před a při záchvatu).

  • Onkologie

SPECT pomáhá při lokalizaci nádorů. Využívá se při lymfoscintigrafii, vyšetření sentinelových uzlin apod.

  • Jiné změny metabolismu

Lokalizace zánětů, úrazů, onemocnění kloubů či hojících se ložisek.

Výhody a nevýhody[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Výhodou oproti planární scintigrafii je vyšší kontrast snímků a především možnost kvantifikace radiofarmaka ve tkáni. Samotná SPECT představuje menší radiační zátěž pro pacienta než CT.

Nevýhodou jsou někdy až velmi nepřesné výsledky kvantifikace vlivem atenuovaného (oslabeného) záření, které vzniká Comptonovým nebo fotoelektrickým jevem. Radiační zátěž jednoho vyšetření závisí nejvíce na aktivitě a efektivním poločasu (rozpadový a biologický poločas) použitého radiofarmaka. Další nevýhodou je dlouhá doba vyšetření.

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada, 2005. 524 s. s. 435. ISBN 80-247-1152-4.
  • KUPKA, Karel, Jozef KUBINYI a Martin ŠÁMAL, et al. Nukleární medicína. 1. vydání. vydavatel, 2007. 185 s. s. 49-53. ISBN 978-80-903584-9-2.