Vieno Fotono Emisijos Kompiuterinė Tomografija

Parengė Karolis Afanasenka Vk, 3gr.

Single photon emission computed tomography (SPECT)

Apibrėžimas

Vieno fotono emisijos kompiuterinė tomografija (SPECT, angl. Single Photon Emission

Computed Tomography) – tai radionuklidinis tyrimas naudojantis gama spindulius, norint gauti objekto, kurį tiriame, dvimatį (arba trimatį) atvaizdą.

SPECT skaneris

SPECT tyrimo aparatą sudaro:

• Gama kameros (-a): gali būti viena, arba kelios, priklausomai nuo aparato modelio.

• Gultas ligoniui.

• Kompiuteris, atliekantis tomografinę rekonstrukciją.

• Programinė įranga, bei terminalas sąsajai su gydytoju.

Veikimo principas I

• Tyrimui naudojami įvairūs radioindikatoriai (dažniausiai: Technecis-99m, Jodas-123, Ksenonas-133, Indis-111, žymėti neurotransmiteriai – pvz. Jodu-123 žymėtas dopaminas).

• Skirtingai nuo PET (Pozitronų emisijos tomografo), gama fotonai į aplinką yra išskiriami tiesiogiai iš radioindikatoriaus. PET radioindikatorių pozitronai anihiliuojasi su kelis milimetrus nutolusiais elektronais, išskirdami 2 gama fotonus judančius priešinga kryptimi.

Veikimo principas II

• Išspinduliuoti fotonai yra “sugaunami” kolimatoriaus porų, kurias praėję palieka scintiliacijas (švytėjimą) scintiliaciniame kristale. Fotoelektrinis daugintuvas yra jautrus šiems švytėjimams, šie fiksuojami ir kompiuterio skaičiuojami.

• SPECT tyrimo metu naudojama 1 – 3 gama kameros. Reikia skenuoti 360° kampu, nes gaunami tiksliausi vaizdai.

Gama kamera

Veikimo principas III

• Priklausomai nuo kamerų kiekio, kinta ir kameros rotacijos laipsnis, tuo pačiu ir tyrimo trukmė:o Esant 1 kamerai, ji judės 360° kampu aplink tiriamąjį objektą.o Esant 2 kameroms kiekviena jų judės 180° kampu.o Kartais naudojamos 3 kameros, kiekviena iš jų rotuoja 120°

kampu.

• 1 kameros tyrimas trunka apie 15 – 20 minučių (projekcija fiksuojama kas 3°-6°, kiekvienai projekcijai skanuoti skiriama 15-20 sek.). Esant daugiau gama kamerų tyrimo laikas trumpėja.

• Dažniausiai nagrinėjami dviejų matmenų atvaizdai, tačiau įmanomas ir trimatis vaizdo sukūrimas, naudojant daug dvimačių atvaizdų.

γ-kameros rotacija

Dvimatis vaizdo atkūrimas

Plaučių perfuzijos SPECT tyrimas, derintas kartu su KT.

Trimatis vaizdo atkūrimas

Trimatis smegenų vaizdas. Matoma didelė išeminė zona dešiniojo pusrutulio temporalinėje, frontalinėje ir parietalinėje skiltyse.

Taikymas medicinoje

• Tiriama:o Smegenų perfuzija.

o Smegenų neurotransmisija, taikant žymėtus neurotransmiterius.

o Miokardo perfuzija.

o Plaučių perfuzija ir ventiliacija.

o Limfinės sistemos drenažas.

o Onkologinių procesų plitimas.

o Inkstų funkcija.

o Infekcinių procesų tyrimas.

Normali smegenų perfuzija• Pacientų be smegenų

pažeidimo skenogramose matome bilateraliai simetrišką perfuzijos aktyvumą. Didžiausias perfuzijos aktyvumas aptinkamas frontalinėse, parietalinėse ir temporalinėse skiltyse, taip pat bazaliniuose mazguose ir gumbure. Vietos tarp bazalinių mazgų, baltoji smegenų medžiaga ir skilveliai rodo mažesnį aktyvumą. Paprastai smegenų perfuzijai tirti naudojamas Tc-99m.

Depresija

Sumažėjusi perfuzija bilateraliai frontotemporalinėse skiltyse.

Alzheimerio liga

• Bilaterlaiai sumažėjusi perfuzija temporalinėse bei apatinėse parietalinėse žievės dalyse.• Simetriškas radioindikatoriaus kaupimas gumbure bei bazaliniuose mazguose.

Insultas

• Didelis kairės puses temporalinės skilties perfuzijos defektas, besitęsiantis ir apimantis bazalinius mazgus.• Sumažėjusi dešiniosiojo smegenėlių pusrutulio perfuzija.

Kokaino vartojimas

•Bendras smegenų žievės perfuzijos sumažėjimas, su padidėjusia vidinių struktūrų aktyvumu.• Dauginiai variuojantys perfuzijos defektai žievėje.

Smegenų mirtis I

• 82 metų pacientės turinčios aritmiją, kuri skundėsi galvos svaigimu 2 dienas, ir vėliau rasta komos būsenos kompiuterinė galvos smegenų tomografija nerodė pakenkimo.

• Prieš smegenų mirtį, pirminis SPECT tyrimas parodė didelį perfuzijos deficitą priekinėse ir vidurinėse smegenų dalyse.

Smegenų mirtis II

• Po 3 dienų KT parodė būdingus smegenų išemijos pokyčius.• Atliktas pakartotinis SPECT tyrimas nerodė jokios smegenų

perfuzijos.

Miokardo perfuzija• Plačiai taikoma

tiriant miokardo perfuziją ramybėje, bei su provokaciniais mėginiais.

• Atliekama naudojant radioindikatorius Talį-201, Technecį-99m.

Transmuralinis apatinės sienos MI

• Esti aiškus, sunkus MI, dešiniosios vainikinės arterijos baseine.

• Ramybės būsenoje, matomas MI pažeistas miokardas (rodyklė).

• Atlikus provokacinį mėginį MI pažeistoje sienoje perfuzija sumažėja (baltos linijos), atsiranda peri-infarktinė išemija (žalios linijos).

Miokardo išemija

• Ramybės būsenoje žymių miokardo perfuzijos pakitimų nematyti.

• Atlikus provokacinį mėginį atsiranda išeminė zona apsukinės arterijos baseine.

Ūmus embolinis MI• Matomas miokardo

perfuzijos defektas, kuris beveik nekinta provokacinio mėginio metu.

• Provokacinio mėginio metu nėra išemijos zonų.

• Nėra vėlyvojo indikatoriaus prisipildymo, tai rodo neseną MI, ir miokardo hibernaciją.

SPECT Privalumai

• Pigus tyrimas (~1500 lt, tuo tarpu PET kainuotų ~3500lt).

• Anksčiau negu KT ar MRT parodo funkcinius smegenų pažeidimus.

• Vienas iš jautresnių širdies perfuzijos tyrimų (83%tikslumas – 85% jautrumas 72% specifiškumas).

• Naudojant specifiškus radioindikatorius galima nustatyti auglius, infekcinius procesus kurių nenustatytume naudojant KT ar MRT.

SPECT Privalumai

a. KTb. PETc. SPECTd. Postprocessed SPECT

Raudona rodyklė:uždegiminis procesas

Mėlyna, žalia rodyklės:naviko zona.

SPECT Trūkumai

• Nepakankamai ryškus vaizdas dėl išsibarščiusių gama spindulių, palyginti su PET silpnesnio gama spinduliavimo (PET tyrimo metu išsiskiria 2 fotonai).

• Tyrimas trunka pakankamai ilgai.• Tyrimo kokybė kenčia jei pacientas juda ar yra

neramus – vaizdas tampa mažiau ryškus.• Dėl atsitiktinio radioindikatoriaus pasiskirstymo

galimi artefaktai.• Didelio aktyvumo organai gali mesti šešėlį

tiriamojo organo plote (pvz. Šlapimo pūslė).

SPECT Trūkumai

SPECT ir PET kokybiškumo skirtumai tiriant Benzodiazepinui jautrius receptorius.

Naudota Literatūra

• http://brighamrad.harvard.edu/education/online/Cardiac/Cardiacframe.html

• http://brighamrad.harvard.edu/education/online/BrainSPECT/Contents.html

• http://www.springerlink.com/content/k241p622m1261881/• http://en.wikipedia.org/wiki/Single_photon_emission_comp

uted_tomography• http://cfi.lbl.gov/~budinger/spect.html• http://www.imagingeconomics.com/issues/articles/2006-

11_06.asp• http://neurocenter.unige.ch/groups/millet.php• http://www.ajnr.org/cgi/content/full/20/5/853

Ačiu už dėmesį