Dựa trên nguyên lý về sự thu nhận hình ảnh với quang phổ năng lượng cao và thấp, sẽ giúp đánh giá được các thành phần khác nhau của một vùng giải phẫu cần quan tâm có các hệ số suy giảm
Trang 1CÁC KỸ THUẬT CƠ BẢN TRÊN MÁY CT HAI MỨC NĂNG LƯỢNG
CN Bùi Văn Phẩm, CN Đoàn Mạnh Cường
Khoa Chẩn đoán hình ảnh – Bệnh viện Chợ Rẫy
TÓM TẮT
Hiện nay, cắt lớp vi tính (CT-Scan) là một trong những phương pháp quan trọng trong chẩn đoán hình ảnh và đem lại nhiều giá trị cao cho các bác sĩ trong việc điều trị nói riêng cũng như góp phần vào sự phát triển của ngành y nói chung Cũng trên tiêu chí đó, bệnh viện Chợ Rẫy đã cho lắp đặt một thế hệ máy CT-Scan mới và hiện đại là máy CT-Scan hai mức năng lượng cùng nhiều phần mềm ứng dụng tiên tiến nhất, đó chính là máy CT Somatom Definition Edge – Dual Energy 128 lát cắt
CT hai mức năng lượng tuy đã xuất hiện lâu trên thế giới nhưng là một thế hệ máy CT mới tại Việt Nam và chưa có nhiều bệnh viện sử dụng Dựa trên nguyên lý về sự thu nhận hình ảnh với quang phổ năng lượng cao và thấp, sẽ giúp đánh giá được các thành phần khác nhau của một vùng giải phẫu cần quan tâm có các hệ số suy giảm khác nhau, tuỳ thuộc vào năng lượng được
sử dụng.Có ba kỹ thuật tạo hai mức năng lượng khác nhau: Twin Beam Dual Energy (Hai năng lượng một đầu bóng) - BVCR, Dual Source Dual Energy (Hai năng lượng hai đầu bóng) và Rapid KvP Switching (GE) Một số kỹ thuật mới được thực hiện trên máy CT hai mức năng lượng như: DECT – Whole Body Angiography ( Chụp mạch máu toàn thân), DECT – Gout (Bệnh Gout), DECT – Liver VNC ( Tương phản ảo thì không cản quang ở Gan), DECT – Pulmonary Embolism ( Thuyên tắc phổi), Dynamic 4D Angiography (Chụp động học mạch máu giảm nhiễu 4 chiều) Ngoài ra, với cấu hình cao cùng hệ thống chụp 128 lát cắt cùng thời gian quay lên đến 0.28s, giúp cho việc chụp mạch máu đặc biệt là chụp động mạch vành trở nên nhanh và chính xác hơn so với các thế hệ máy trước
Trong bài báo cáo này sẽ trình bày rõ hơn về nguyên lý hoạt động cũng như giới thiệu đến quý bác sĩ và các kỹ thuật viên hình ảnh các kỹ thuật mới trên máy CT hai mức năng lượng Bên cạnh đó là một số phương pháp xử lý hình ảnh mới dựa trên phần mềm Syngo.via với những ứng dụng tiên tiến nhất
NEW TECHNIQUES IN CT DUAL ENERGY 128 SLICES ABSTRACT
Nowadays, CT-Scan is one of most important methods in diagnostic imaging and bring a high value to the doctors and contribute to the development of the medical science On that criterion, Cho Ray hospital has applied a new generation of CT-Scan – CT Dual Energy Somatom Definition Edge
Although CT Dual Energy has been appeared about 10 years ago in the world butit is the new generation of CT machine in Viet Nam Based on the principles of image acquisition with high and low energy spectrum that will help evaluate various components of an anatomical region with the different attenuation coefficients There are three types of DE: Twin Beam DE (Single
Trang 2Source DE), Dual Source DE and Rapid KvP Switching (GE) Some new techniques are performed on CT Dual Energy, such as: TBDE – Whole Body Angiography, TBDE – Gout, TBDE – Liver VNC, TBDE – Pulmonary Embolism, Dynamic 4D Angiography, etc In addition, the advanced system with 128 slices up the rotation speeds to 0.28s; therefore, technologists can perform the CTA, especially the coronary artery faster and more accurate than the previous generations
The presentation will give more details about the principles as well as to introduce to everyone some new techniques on this CT Dual Energy Besides, there are some new imaging post processing based on the software Syngo.via VB10 with the advanced applications
FULLTEXT:
GIỚI THIỆU
Với nhu cầu y tế ngày càng phức tạp và số lượng bệnh nhân ngày càng tăng, việc cung cấp thêm các thiết bị chẩn đoán hình ảnh hiện đại đã và đang là hướng đi ưu tiên hàng đầu của các cơ sở y
tế Trong đó, bệnh viện Chợ Rẫy đã cho lắp đặt một hệ thống máy cắt lớp vi tính mới và hiện đại
là máy CT hai mức năng lượng một đầu bóng – Siemens Somatom Definition Edge
Dù đã xuất hiện tại một số nước phát triển cách nay hơn 10 năm nhưng máy CT hai mức năng lượng mới chỉ xuất hiện tại Việt Nam hơn 1 năm
Những lĩnh vực áp dụng CT hai mức năng lượng rất đa dạng như mạch máu, mạch vành, tưới máu phổi, gout, xuất huyết não, phân loại sỏi, giảm nhiễu khi chụp CT khớp có dụng cụ kim loại
Trên thế giới hiện nay có nhiều loại máy hai mức năng lượng tuỳ theo nhà sản xuất, một số loại tiêu biểu như máy CT hai mức năng lượng dùng hai đầu bóng phát ra hai nguồn quang phổ khác nhau (dual source CT), máy CT chuyển nguồn nhanh hai mức năng lượng (fast kV switching), máy CT hai mức năng lượng dùng đầu thu hai lớp (dual layer detector), máy CT hai mức năng lượng dùng bộ lọc (filter) trước đầu bóng Máy CT hai mức năng lượng tại bệnh viện Chợ Rẫy là máy hai mức năng lượng dùng một đầu bóng như các máy CT thông thường và sử dụng bộ lọc (filter) trước đầu bóng để cho ra các mức năng lượng khác nhau
NGUYÊN LÝ CƠ BẢN
Thuật ngữ “hai mức năng lượng” trong CT (DECT) tức là sử dụng hai quang phổ photon, do đó DECT còn được gọi là CT quang phổ Hai quang phổ khác nhau được phát ra bởi sự chuyển điện của một bóng X-quang (single source) hoặc chạy bởi hai bóng X-quang ở hai điện áp khác nhau
và thông tin thu được từ phép đo hấp thu với những dãy đầu dò CT.Điện thế kV của đầu bóng xác định mức năng lượng của chùm tia X-quang Thay đổi kV sẽ thay đổi mức năng lượng photon và mức độ hấp thu của bộ phận được chụp Nói cách khác, mức hấp thụ tia X phụ thuộc vào mức năng lượng của chùm tia, nghĩ là chụp một bộ phận với 80 kV thì cho kết quả hấp thụ khác so với 140 kV Ngoài ra sự hấp thu cũng phụ thuộc vào bản chất của mô Mặt khác, trong tương lai gần, những dãy đầu dò biến thiên năng lượng có thể cho những thông tin quang phổ ở hai hay nhiều mức năng lượng sử dụng quang phổ đa sắc của một đầu bóng X-quang
Trang 3Sự bố trí của 80 kV và 140 kV được dùng thông thường vì chúng cung cấp sự khác biệt lớn nhất
và sự chồng thấp nhất giữa các quang phổ với những đầu bóng tiêu chuẩn
Chụp CT hai mức năng lượng với công nghệ chùm tia đôi – Twin Beam Dual Energy (TBDE) Tạo ra hai mức năng lượng từ một nguồn phát (1 đầu bóng) bằng cách đưa hai bộ lọc với chất liệu đặc biệt là Vàng (Au) và Thiếc (Sn) vào trước bóng CT Kết quả là khi phát tia với điện thế
120 kV qua hai bộ lọc này sẽ nhận được hai quang phổ, một mức năng lượng thấp (Au) – 80 kV
và một mức năng lượng cao (Sn) – 140 kV trước khi xuyên qua cơ thể bệnh nhân
Nhờ công nghệ này có thể chụp CT hai mức năng lượng trong mạch máu với độ tương phản cao Thêm vào đó với thiết kế đặc biệt của đầu thu Stellar Detector tận dụng hiệu ứng HiDynamics
Trang 4cho dải tần động được mở rộng đáng kể, cho phép tăng cường mức độ thông tin hình ảnh với dữ liệu chụp kV thấp cho tối ưu hoá chất lượng hình ảnh
ẢNH TÁI TẠO CT HAI MỨC NĂNG LƯỢNG
- Ở những máy CT thông thường, những ảnh tái tạo như MPR, MIP, VRT, SSD đã rất quen thuộc và phổ biến Trên máy CT hai mức năng lượng cũng có một số ảnh tái tạo mới dựa trên sự tính toán về mức độ hấp thụ tia X cũng như dựa trên bản đồ Iôt:
o Material-specific iodine images (IOM): ảnh chuyên biệt ngấm Iôt
o Virtual non-contrast (VNC): ảnh tương phản ảo thì không tiêm thuốc
o Virtual monochromatic (VMC): ảnh ảo đơn sắc
- Ngoài ra còn rất nhiều hình ảnh tái tạo hai mức năng lượng như loại bỏ xương, loại bỏ mảng xơ vữa, giảm ảnh giả
KỸ THUẬT CT CƠ BẢN HAI MỨC NĂNG LƯỢNG
- DECT Whole Body Angiography (Chụp mạch máu toàn thân hai mức năng lượng)
o Vùng khảo sát: Động mạch não đến hết động mạch chi dưới.Kỹ thuật: đặt kim đường tĩnh mạch ở khuỷu tay phải Kim sử dụng: 18-20Gauge Thuốc cản quang: Thuốc cản quang tan trong nước, nồng độ 300 mgI/ml Liều thuốc: 120 – 150 ml (1.8 - 2 ml/kg) Tốc độ bơm: 4ml/s Nước muối: 50 ml.Scan Range: 128-1970mm kVP: 120 Sử dụng Caredose4D để giảm liều tia Độ dày lát cắt: 1.5 mm Scan time: 35s.Hình đạt yêu cầu: hình có đậm độ thuốc tương phản tốt từ động mạch não đến hết hai chi dưới, không bị nhiễu, xảo ảnh.Dữ liệu thu được gồm hai phần, một năng lượng cao và một năng lượng thấp
o Tái tạo hình ảnh: sau khi mở hai dữ liệu thu được, phần mềm Dual Energy tự tính toán và cho hình ảnh cây mạch máu với phần xương được loại bỏ (body bone removal)
- DECT Liver VNC (Chụp tương phản ảo thì không thuốc ở gan)
o Không chụp thì không thuốc Thì động mạch: chụp động mạch trễ 33 -35 s Thì tĩnh mạch: là thì sẽ dùng để tái tạo lại thì không thuốc ảo Thời gian delay cần thiết để hình ảnh tương phản ảo đạt chất lượng tốt nhất là từ 70 – 75s sau tiêm thuốc cản quang Hình đạt yêu cầu: hình có đậm độ thuốc tương phản tốt, không
bị nhiễu, xảo ảnh Chú ý: để hình ảnh tối ưu cần dặn bệnh nhân nín thở tốt và không cử động khi chụp
o Tái tạo hình ảnh: mở dữ liệu thì tĩnh mạch, dùng ứng dụng Dual Energy – Liver VNC để tái tạo thì không thuốc ảo
- DECT Gout (Chụp các khớp chi đánh giá bệnh Gout)
o Tuỳ vị trí khớp bị Gout mà điều chỉnh tư thế bệnh nhân nằm trên bàn chụp cho phù hợp Cần cố định bộ phận cần chụp để tránh bị xảo ảnh do chuyển động Kỹ thuật chụp giống kỹ thuật chụp khớp thông thường Chụp hai bên để so sánh
o Hình đạt yêu cầu: hình có độ tương phản tốt, không bị nhiễu, xảo ảnh
- DECT Động mạch phổi(Trong đánh giá thuyên tắc phổi)
o Bệnh nhân nằm ngửa trên bàn chụp với hai chân hướng vào trong, hai tay để phía trên đầu Đặt kim đường tĩnh mạch ở khuỷu tay phải Kim sử dụng: 18-20Gauge Thuốc cản quang: Thuốc cản quang tan trong nước, nồng độ 300/370 mgI/ml
Trang 5Liều thuốc: 40 – 50 ml Tốc độ bơm: 5 ml/s Nước muối: 50 ml với cùng tốc độ bơm.Sử dụng Caredose4D để giảm liều tia Độ dày lát cắt: 0,5 – 0,75 mm để tối
ưu độ phân giải không gian Scan time: 3-4s.Hình đạt yêu cầu: hình có đậm độ thuốc tương phản tốt toàn bộ động mạch phổi, không bị nhiễu, xảo ảnh
o Tái tạo hình ảnh: ngoài ảnh tái tạo MIP như thông thường, dùng ứng dụng Dual Energy – Lung Analysis để phân tích phổi, đánh giá vùng thiếu máu, phân chia thuỳ phổi
- CT Dynamic Angio (Body Volume Perfusion CT)
o Vùng khảo sát: Sọ não, Phổi, Gan, Thận Đặt kim đường tĩnh mạch ở khuỷu tay phải Kim sử dụng: 18-20Gauge Thuốc cản quang: Thuốc cản quang tan trong nước, nồng độ 300 mgI/ml Liều thuốc: 1,5ml/kg Tốc độ bơm: 4 ml/s Nước muối: 50 ml với cùng tốc độ bơm.Protocol: Neuro VPCT (não) / Body VPCT Scan Range: tuỳ bộ phận cần khảo sát sẽ lựa chọn độ dài cần chụp (scan length) thích hợp Sử dụng Caredose4D để giảm liều tia Độ dày lát cắt: 0,5 – 1 mm để tối
ưu độ phân giải không gian Scan time: 25 - 45s Delay time: 5 – 8s Hình đạt yêu cầu: hình có đậm độ thuốc tương phản tốt, không bị nhiễu, xảo ảnh
o Chú ý: vì thời gian chụp lâu, cần dặn bệnh nhân nín thở tốt Cần xem xét liều tia chụp trong giới hạn cho phép Khu trú trường chụp càng ngắn càng tốt
- Fast Cardiac
o Vùng khảo sát: Các nhánh mạch vành Kỹ thuật: Kim sử dụng: 18Gauge Thuốc cản quang: Thuốc cản quang tan trong nước, nồng độ370 mgI/ml Liều thuốc: 1ml/kg BN 60 kg: 60ml Tốc độ bơm: 5-6 ml/s Nước muối: 50 ml với cùng tốc
độ bơm Sử dụng Caredose4D để giảm liều tia Độ dày lát cắt: 0,6 mm Scan time: 5s.Chụp Calcium Score trước Nếu > 400 điểm thì hỏi ý kiến bác sĩ Sử dụng Test Bolus Vị trí ROI: Động mạch chủ lên.Hình đạt yêu cầu: hình có đậm độ thuốc tương phản tốt trong tất cả các nhánh mạch vành, không bị nhiễu, xảo ảnh
o Chú ý: nhịp tim bệnh nhân đều, <= 70 bpm để hình ảnh đạt chất lượng tốt nhất
o Dùng Fast Direct View xem trước recon các nhánh mạch vành theo pha hoặc theo ECG
XỬ LÝ HÌNH ẢNH SAU CHỤP
Một số ứng dụng xử lý hình ảnh:
- Dual Energy:
o Liver VNC: tái tạo hình ảnh không thuốc tương phản thì không cản quang ở gan
o Liver Analysis: phân tích gan và các mạch máu gan
o Lung Analysis: phân tích phổi và các mạch máu phổi
o Brain Heamorrhage: đánh giá xuất huyết não
o Auto remove bone: bỏ xương trong chụp mạch máu
o Gout: đánh giá Gout
o Kidney stone: đánh giá sỏi thận
o Spine metal: tái tạo hình ảnh cột sống giảm nhiễu khi có vít kim loại
o Monoenergy plus: hình ảnh đơn năng trong đánh giá tổn thương
- Dynamic Angio: tái tạo hình ảnh động mạch động và tĩnh
- Coronary Analysis: phân tích các nhánh mạch vành, đánh giá mảng xơ vữa
- Cardiac Function: đánh giá chức năng tim
Trang 6ĐÁNH GIÁ & KẾT LUẬN
CT hai mức năng lượng cung cấp khả năng khai thác các phổ thông tin phục vụ cho mục đích chẩn đoán Các phương pháp kỹ thuật khác nhau, tất cả đều có những ưu và khuyết điểm, đặc biệt liên quan đến tương phản quang phổ và liều hiệu dụng Kỹ thuật tốt cùng các ứng dụng của
CT hai mức năng lượng đem đến cho các bác sĩ những kết quả nhanh và chính xác, qua đó góp phần giảm thời gian điều trị của người bệnh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Siemens Somatom Definition Edge – “Exceeding expectations” vs “Accepting the average” (healthcare.siemens.com)
- Dual-Energy CT: General Principles – Thorsten R C Johnson (AJR:199, November 2012)
- Dual-Energy CT: Radiation Dose Aspect – Thomas Henzler, Christian Fink, Stephan O Schoenberg, U Joseph Schoepf (AJR:199, November 2012)
- Dual- and Multi- Energy CT: Principles, Technical Approaches, and Clinical Applications – Cynthia H McCollough, Shuai Leng, Lifeng Yu, Joel G Fletcher (RSNA: Volume 276: Number 3 – September 2015)