A valós idejű képalkotás intervenciós radiológiát hajt végre

az asztalon lévő beteggel egy intervenciós radiológus követi katéterének mozgását az artériás erek labirintusán keresztül. Ahogy a katétert az artériák bonyolult hálóján keresztül szövi, hogy elérje a koszorúereket és az érdeklődési területet, állandó valós idejű visszajelzést kap a monitoroktól, így gondosan elhelyezheti a katétert a beavatkozás elvégzéséhez.
megfelelő útmutató nélkül a keskeny és csavart folyosókon való navigáláshoz az orvosoknak nincs más választásuk, mint teljesen kinyitni a mellkasát, ami növeli a beteg kockázatát, a gyógyulási időt és az eljárás költségeit. Az intervenciós radiológia fejlődése javítja a belső struktúrák képalkotását, lehetővé téve az orvosok számára, hogy minimálisan invazív eljárásokat hajtsanak végre, amelyek csökkentik az egészségügyi költségeket és minimalizálják a beteg traumáját.
számos eljárás tartozik az intervenciós kategóriába, beleértve a katéter elhelyezését az artériás, vénás, nyirok-vagy epevezeték-rendszerekben angioplasztika, angio-vagy érrendszeri stentelés, katéter embolizáció és trombolízis, valamint kemo-vagy huzalembolizáció alkalmazásával. A klinikusok nagy lehetőséget látnak az intervenciós radiológiai eljárások alkalmazására a szív-és érrendszeri betegségek és a rákos daganatok diagnosztizálásában és kezelésében. Függetlenül attól, hogy angioplasztikát vagy stent elhelyezést alkalmaznak a zárt koszorúerek megnyitására, vagy kemoembolizációt alkalmaznak a rákos daganatok véráramlásának levágására, az intervenciós szakemberek egyre több eljárást hajtanak végre, és az intervenciós eljárások növekedése várhatóan a jövőben is folytatódik. Számos tényező táplálja ezt a növekedést, beleértve az öregedő népességet és a kezelések súlyosságának csökkentését és a betegek traumájának csökkentését minimálisan invazív, célzott kezelésekkel. Ez a megközelítés jobb eredményekhez, rövidebb kórházi tartózkodáshoz és végső soron alacsonyabb orvosi költségekhez vezet.

a sebesség szükségessége
az intervenciós radiológiai eljárásokban kritikus fontosságú, hogy képes legyen vizualizálni a katéter helyét az alkalmazandó érdeklődési területhez viszonyítva, és ezt valós időben tegye meg. A fluoroszkópiát leggyakrabban képvezérelt eljárásokban használják. A valós idejű feldolgozás sebessége a gyermekgyógyászati betegek 60 képkocka / másodperces (fps) sebességétől (1024 x 1024 x 12 bit méretű képekkel) a 3,75 kép / mp-es mélypontig terjed a nagyobb gyomor-bélrendszeri képeken. Továbbá, mivel sok hajó és patológia meglehetősen kicsi, a felbontásnak meglehetősen magasnak kell lennie nagy számú pixellel.
ennek a technológiának a két meghajtója kéz a kézben jár. Az első az új és kifinomultabb algoritmusok kifejlesztése. Egyetemek és más kutatóintézetek vezettek ide, olyan technikákon dolgozva, mint az adaptív szűrés és a rekurzív szűrés. Az orvosi képalkotó arénába beszivárgó munkájuknak köszönhetően a mai képjavító eszközök élesebb éleket hozhatnak létre fokozott kontraszttal és felbontással, miközben egyidejűleg eltávolítják a zajt és javítják a finom patológiákat.
ezek az új és számítógépigényesebb algoritmusok a polcon maradtak volna, ha nem történt volna párhuzamos fejlesztés és javulás a mai processzorok és más típusú hardvergyorsítók teljesítményében. A második hajtóerő a hardverplatformok növekedése és megnövekedett teljesítménye. A nagy sebességű többmagos processzoroknak, grafikus feldolgozó egységeknek, ASIC-knek és FPGA-knak köszönhetően a berendezésgyártók rengeteg végrehajtási eszközzel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik ezen új algoritmusok valós idejű futtatását. A gyorsabb memória és a memóriabuszok egyidejű rendelkezésre állása új sebességeket hoz az intervenciós radiológiában. Ennek a teljes számítási struktúrának az megjelenése tette a valós idejű képalkotást általánosan elérhető gyakorlattá.
a 30 kép / mp sebesség az 1024x1024x16 bites képeknél a polcon kívüli technológiával könnyen elérhető. A közeljövőben várható, hogy 2048x2048x16 bit 30 kép / mp sebességgel vagy 1024x1024x16 bit 60 kép / mp sebességgel. Mivel a síkképernyős detektorok nagyobbak és olcsóbbak lesznek, akár 3064x3064x16 bitet is láthatunk 15 kép / mp sebességgel. Mindezek a módok villódzásmentesek lesznek, és lehetővé teszik az intervencionalisták számára, hogy nagyon magas szinten teljesítsenek.
a nagy teljesítményű algoritmusok és feldolgozás mellett a megjelenítési technológia fejlesztése is lépést tartott. Az új szürkeárnyalatos monitorok kiváló fényerőt és kontrasztot mutatnak, kiváló képmegjelenítési egységességgel és DICOM megfelelőséggel. Ezenkívül ezek a monitorok már támogatják a 12 bites Keresési táblákat, amelyek még jobb képmeghatározást eredményeznek. Végül ezeket a nagy képeket tárolni kell, egy tipikus szívfutás 10 másodperc hosszú, minden képkocka 2 MB, 30 kép / mp hurok esetén, és 600 MB adatot kell tárolni.
nyilvánvalóan a veszteségmentes tömörítés technikáival és az új, fejlett tárolási technikákkal ez a probléma kezelhetőbbé válik. Diagnosztikai és terápiás célokra ez azt jelenti, hogy a szív dinamikus vizsgálata vagy a gyomor-bél traktus perisztaltikája vagy más dinamikus vizsgálatok kiváló felbontással és zajcsökkentéssel végezhetők. Ahogy a képminőség tovább javul, az előnyök mind a növekvő betegpopuláció, mind az egészségügyi szolgáltatók számára növekedni fognak. A kiváló minőségű valós idejű képalkotás lehetővé teszi a minimálisan invazív technikák fokozott alkalmazását a vizsgálatok időtartamának csökkentése, a beteg gyógyulási idejének lerövidítése és a klinikai eredmények javítása érdekében.

dóziscsökkentés
ezzel az új és bővülő technológiával az intervencionalisták számos lehetőséggel szembesülnek, beleértve a dóziscsökkentést is. Az adag minimalizálása szükségessé vált mind a betegek, mind a fluoroszkópiás rendszer közelében dolgozó személyzet számára. A legmodernebb képjavítás, a zajcsökkentés, az éljavítás és a kontrasztjavítás lehetőségeivel a dózis akár 50% – kal csökkenthető a képminőség romlása nélkül. A dózis megtakarításának és csökkentésének lehetősége egy fluoroszkópiai egységnél jelentős, és más dóziscsökkentési módszerekkel, például pulzáló fluoroszkópiával és rekurzív képalkotással kombinálva mind a beteg, mind az intervencionalista sokkal biztonságosabb környezetben működhet. Az ilyen módon történő dóziscsökkentés meghosszabbítja a röntgencsövek élettartamát is, ami viszont csökkenti a kórház általános költségeit.

valós idejű 3D
jelenleg az utófeldolgozás lehetővé teszi az összegyűjtött adatok háromdimenziós (3D) formátumban történő megjelenítését, de ez az adatok összegyűjtése utáni utófeldolgozással történik. Diagnosztikai szempontból ez a fajta kijelző döntő szerepet játszik az eljárásban, és továbbra is kritikus eszköz a beavatkozó fegyverzetében. Ez az utófeldolgozási lépés azonban az adatgyűjtés után történik, ezért nem valós idejű megoldás. Ma az intervenciós szakember ezt a 3D formátumot csak tervezésre használhatja.
mivel a feldolgozási teljesítmény tovább növekszik, és a jobb 3D-s kijelzők elérhetővé válnak, számíthatunk arra, hogy az intervencionalisták képesek lesznek valós idejű háromdimenziós képeket használni a kezelésük irányításához. Ez a négydimenziós paradigmaváltás végül közelebb hozza az intervencionalistát a műtéti aranystandardhoz, és sokkal jobb képet ad az intervencionalistának a testen belüli artériás és vénás útvonalakról.
az intervenciós radiológia ma már nem csak egy sikeres tudományág, hanem az új számítástechnikával, a képalkotó algoritmusok fejlődésével és a valós idejű képfúzió felé való elmozdulással a jövőbe vezető út fényesnek és tisztának tűnik.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.