DVOUFÁZOVÁ MULTIDETEKTO­RO­VÁ CT-ANGIOGRAFIE NÁDORŮ LEDVIN


TWO-STAGE MULTIDETECTOR CT-ANGIOGRAPHY OF RENAL TUMORS

Multidetector computer tomography (MDCT), which has been used since the end of 1990s, is based on the principle of dividing the detector band into several parallel series that give rise to several data traces at the same time. The width of individual parallel series ranges from 0.6 mm to 2.5 mm and the number of active series is 4 to 64. The resulting data set considerably improves resolution in the Z axis, which is equivalent to the width of the detector array used. On using a sub-millimeter detector system an up to 0.4 mm resolution can be achieved. Another advantage is a marked shortening of the time of examination (data acquisition takes 5 to 20 s) while the given resolution level is maintained. This examination mode is suitable for tumor staging, imaging of the renal inlet vessels, and its results can be used for planning the surgical intervention, especially a laparoscopic one. The authors describe the methodology of data acquisition, their reconstruction and evaluation, and the results obtained in the course of a 4-year use of MDCT at their clinic. They enumerate the advantages of MDCT as compared with other examination techniques and state that two-phase MDCT renal angiography represents currently an optimum method for renal tumor staging and can fully replace digital subtraction angiography.

KEY WORDS:
renal tumors multidetector computer tomography, CT-angiography


Autoři: doc. MUDr. Jiří Ferda, Ph.D. 1;  doc. MUDr. Milan Hora, Ph.D. 2;  doc. MUDr. Ondřej Hes, Ph.D. 3;  MUDr. Hynek Mírka 1;  MUDr. Eva Ferdová 1;  MUDr. Kristýna Ohlídalová 1
Působiště autorů: Radiodiagnostická klinikaLF UK a FN Plzeň 1;  Urologická klinika LF UK a FN Plzeň 2;  Šiklův ústav patologické anatomie, LF UK a FN Plzeň 3
Vyšlo v časopise: Urol List 2006; 4(2): 32-35

Souhrn

Multidetektorové výpočetní tomografie (multidetector computer tomography - MDCT), užívaná od konce 90. let minulého století, je založena na principu rozdělení detektorového pásu na několik paralelních řad, které dávají vzniknout současně několika datovým stopám. Šíře jednotlivých paralelních řad se pohybuje od 0,6 mm po 2,5 mm, počet aktivních řad pak od 4 do 64. Vzniklý datový soubor výrazně zlepšuje rozlišení v ose Z, které je ekvivalentní použité šíři řady detektorů. Použitím submilimetrového detektorového systému lze dosáhnout rozlišení až 0,4 mm. Další výhodou je značné zkrácení vyšetřovacího času (akvizice dat se pohybuje od 5 do 20 s) při zachování uvedeného rozlišení. Takto provedené vyšetření je vhodné k přesnému stagingu nádorů, zobrazení cév zásobujících ledvinu a jeho výsledky je možno využít k plánování operačního postupu, zejména laparoskopickou cestou. Autoři popisují metodiku akvizice dat, jejich rekonstrukce a hodnocení a dosažené výsledky během 4letého užívání MDCT na svém pracovišti. Zmiňují výhody MDCT ve srovnání s dalšími vyšetřovacími technikami a konstatují, že dvoufázová MDCT-angiografie ledvin je v současnosti optimální metodou ke stagingu nádorů ledvin a že je schopna plně nahradit digitální subtrakční angiografii.

KLÍČOVÁ SLOVA:
nádory ledvin, multidetektorová počítačová tomo­gra­fie, CT-angiografie

ÚVOD

Technika vyšetření výpočetní tomografií (CT) prodělala v posledním desetiletí vý­znam­ný kvalitativní posun, od začátku 90. let je používán takzvaný spirální (či helikální) způsob skenování. Tato technika umožnila provést vyšetření celé abdomi­nální oblasti v jediném nádechu a zobrazit ledviny bez pohybových artefaktů z nerov­no­­měrných nádechů. Od roku 1999 se ob­je­vují první zmínky o použití nového způsobu zobrazení výpočetní tomografií, tzv. multidetektorové výpočetní tomografie (multidetector computer tomography - MDCT).

Principem MDCT je rozdělení detektorového pásu na několik paralelních řad, které dávají vzniknout současně několika datovým stopám. Šíře jednotlivých paralelních řad se pohybuje od 0,6 mm po 2,5 mm, počet aktivních řad pak od 4 do 64. Vzniklý datový soubor výrazně zlepšuje rozlišení v ose Z, které je ekvivalentní použité šíři řady detektorů. Zatímco běžné spirální CT ledvin, provedené jednořadým systémem má rozlišení v ose Z jen 5 mm, použitím submilimetrového detektorového systému se dostáváme na rozlišení až 0,4 mm. Další výhodou je značné zkrácení vyšetřovacího času, při němž se akvizice dat pohybuje od 5 do 20 s při zachování výše uvedeného rozlišení. Takto provede­né vyšetření je vhodné k přesnému stagingu nádorů, zobrazení cév zásobujících ledvinu, výsledky je možno využít k plánování operačního postupu otevřenou a zejména pak laparoskopickou cestou [1-6].

Na našem pracovišti využíváme od roku 2002 multidetektorový systém k zobra­zování nádorů ledvin, využíváme fázového zobrazení a rekonstrukce cév­ního systému pro předoperační plánování.






Obr. 1. Konvenční karcinom pravé ledviny rozsáhle infiltrující ledvinu, renální sinus, pánvičku a ureter. Předčasný návrat do žíly v časné arteriální fázi ukazuje, že se jedná o invazi do žil ledviny, tedy T3. Ledvina je zásobena jedinou tepnou, žíla je zdvojená, na CTA-rekonstrukci ve venózní fázi zobrazena rozsáhlá kapsulární venózní drenáž do lumbálních žil a pravé testikulární žíly. Koronární planární rekonstrukce: A - fáze arteriální, B - fáze venózní, C - fáze vylučovací; VRT-rekonstrukce: D - arteriální fáze, E - venózní fáze, MIP-rekonstrukce: F - vylučovací fáze. Provedena transperitoneální nefrektomie.
Obr. 1. Konvenční karcinom pravé ledviny rozsáhle infiltrující ledvinu, renální sinus, pánvičku a ureter. Předčasný návrat do žíly v časné arteriální fázi ukazuje, že se jedná o invazi do žil ledviny, tedy T3. Ledvina je zásobena jedinou tepnou, žíla je zdvojená, na CTA-rekonstrukci ve venózní fázi zobrazena rozsáhlá kapsulární venózní drenáž do lumbálních žil a pravé testikulární žíly. Koronární planární rekonstrukce: A - fáze arteriální, B - fáze venózní, C - fáze vylučovací; VRT-rekonstrukce: D - arteriální fáze, E - venózní fáze, MIP-rekonstrukce: F - vylučovací fáze. Provedena transperitoneální nefrektomie.

METODIKA AKVIZICE DAT MDCT

Zobrazení ledvin indikované pro podezření na nádorový proces provádíme pomocí dvoufázové multidetektorové CT-angio­gra­fie (2F-MDCTA) v arteriální a venózní fázi. Od října 2002 do srpna 2005 byl používán 16řadý systém (Somatom Sensation 16, Siemens, Německo), od srpna 2005 po­užíváme 64řadý systém (Somatom Sensation 64, Siemens, Německo). Pro aplikaci kontrastní látky využíváme dvou­pístový přetlakový injektor s možností proplachu fyziologickým roztokem (Stellant, Medrad, USA).

Pro akvizici dat 16řadým systémem (16-DCT) byl volen protokol s kolimací 16 × 0,75 mm při rotaci gantry 500 ms a s faktorem stoupání 1,5; celková doba akvizice jedné fáze byla přibližně 15 s. Dvoufázové vyšetření je nutno provést ve 2 rozdělených apnoích. U 64řadého systému (64-DCT) používáme kolimaci 32 × 0,6 mm s tzv. double-Z-samplingem, který vede k sou­časné registraci 64 datových stop. Rotace gantry je 330 ms a faktor stoupání 1,5. Doba akvizice 1 fáze se pohybuje kolem 5 s, a obě fáze je tak možné provést během jediného nádechu.

Vyšetření jsou prováděna po kanylaci kubitální žíly v poloze na zádech. Rozsah vyšetření je naplánován od úrovně 12. hrud­ního obratle po symfýzu. Bez­pro­střed­ně před vlastním skenováním je aplikována intravenózně jodová neiontová kontrastní látka (JNKL) v objemu 80 ml (při použití 64řadého systému je možno redu­kovat objem JNKL až na 60 ml), koncentrace jodu 370 mgI/ml (Ultravist 370, Schering, Německo) nebo 400 mgI/ml (Iomeron 400, Bracco, Itálie). Kontrastní látka je podána přetlakovým injektorem průtokem 4 ml/s a následuje proplach 50 ml fyziologického roztoku stejným průtokem. Načasování akvizice dat je provedeno pomocí automatického kalibračního skenu, tzv. bolus-trackingu, při němž je krátkým sériovým CT-vyšetřením monitorován přítok kontrastní látky do oblasti zájmu. Pokud vzestoupí denzita JNKL v distální hrudní aortě nad 100 HU (Hounsfieldových jednotek/Hounsfield Units), potom se automaticky začíná akvi­zice dat arteriální fáze, akvizice dat ve­nózní fáze v 16řadém systému začíná po krátkém prodechnutí s odstupem 10 s po ukončení arteriální akvizice. Protože náplň renálních žil je velmi rychlá i u normální led­viny, natož u ledviny s maligním nádo­rem, je u 64řadého systému možné pro­vést vyšetření v jediném nádechu, celé dvoufázové vyšetření trvá jen 15 s. Pokud je zapotřebí zobrazit také dutý systém ledvin a močový měchýř, doplněno je vy­šet­ře­ní v exkretorické fázi s odstupem 7 minut od intravenózní aplikace kontrastní látky.



Obr. 2. Konvenční renální karcinom pravé ledviny T1, ledvina je zásobena jedinou časně se větvící tepnou již retrokaválně - při laparoskopické operaci laterálně od dolní duté žíly 2 tepny. Zdvojení renální žíly vpravo. A - axiální obraz, B - arteriální VRT-rekonstrukce CTA, C - venózní VR-rekonstrukce CTA. Provedena laparoskopická nefrektomie.
Obr. 2. Konvenční renální karcinom pravé ledviny T1, ledvina je zásobena jedinou časně se větvící tepnou již retrokaválně - při laparoskopické operaci laterálně od dolní duté žíly 2 tepny. Zdvojení renální žíly vpravo. A - axiální obraz, B - arteriální VRT-rekonstrukce CTA, C - venózní VR-rekonstrukce CTA. Provedena laparoskopická nefrektomie.

REKONSTRUKCE A HODNOCENÍ DAT

Pro hodnocení v 3D-prostředí bylo u 16-DCT použito rekonstrukcí axiálních obrazů šíře 0,75 mm s překrýváním o 1/3, u 64-DCT-obra­zů šíře 0,6 mm s překrýváním o 1/3. Pomocí těchto tzv. sekundárních dat jsou rekonstruovány rovinné rekonstrukce v li­bo­volné rovině (MPR - multiplanar reconstructions) pro zobrazení vlastní ledviny a nádoru, dále angiogramy pomocí algoritmu maximum intensity projection (MIP) a volume rendering technique (VRT), stejnou techniku lze použít pro prostorové zobrazení dutého systému v exkretorické fázi. Pro hodnocení v transverzální rovině jsou použity obrazy v šíři 3 mm.

MIP-rekonstrukce je způsob zobrazení, který velmi připomíná klasický angiogram provedený pomocí digitální subtrakční angio­grafie. V daném průmětu jsou zobra­zeny jen voxely, které mají nejvyšší denzitu, tedy především cévy naplněné kon­trast­ní látkou a dále také kalcifikace, me­ta­lické objekty a kosti. VRT pracuje se zobrazením objemů tkání v definovaném rozmezí denzit, je možno použít stínované povrchově rekonstruované prostorové objekty nebo poloprůhledné šedoškálové zobrazení. Prostorové povrchově rekonstruované objekty dávají lepší 3rozměrný vjem, ale jemné méně denzní cévy unikají zobrazení, proto pro zobrazení jemnějších cévních struktur, jako jsou drobné abe­rantní tepénky nebo parazitické cévy, jsou vhodnější výše uvedené poloprůhledné šedoškálové rekonstrukce.

VÝSLEDKY

Od října 2002 jsem provedli celkem 123 vyšetření ledvin dvoufázovým způso­bem, celkem u 82 pacientů bylo indikací předoperační zobrazení nádoru ledviny a cévního zásobení, dalšími indikacemi, byly zobrazení před transplantací ledviny u živého dárce, záněty ledvin, cévní one­moc­nění ledvin atd.



Obr. 3. Papilární renální karcinom prvního typu T1. Ledvina zásobena jednou větvící se tepnou, oblast tumoru zásobena horní větví, jediná renální žíla. A - koronární MPR, B - arteriální VRT rekonstrukce CTA, C - venózní VRT rekonstrukce CTA.
Obr. 3. Papilární renální karcinom prvního typu T1. Ledvina zásobena jednou větvící se tepnou, oblast tumoru zásobena horní větví, jediná renální žíla. A - koronární MPR, B - arteriální VRT rekonstrukce CTA, C - venózní VRT rekonstrukce CTA.

DISKUSE

Rozlišení MDCT s použitím kolimace do 1 mm dosahuje ve všech směrech roz­li­šení na submilimetrové úrovni, tím je umožněno zobrazení ledviny ve všech zá­kladních anatomických rovinách ve stejné kvalitě. Využívá se sad paralelních k transverzální, sagitální a frontální rovině, modifikovaná orientace je sklonění roviny frontální ve směru osy ledviny, podobně i u osy sagitální. Pro posouzení invaze nádoru mimo ledviny se osvědčují kromě výše uvedených zobrazení také zobrazení radiální sady planárních obrazů. Hodnocení několika sad rovinných zobrazení dovolí posoudit přesný topický vztah nádoru ledviny k okolním strukturám.

Dvoufázová vyšetření parenchymových orgánů byla nejprve používána pouze k zobrazení nádorových onemocnění jater, zobrazení v arteriální a venózní fázi napomáhá především v diferenciální diagnostice primárních nádorů jater, jako je hepatocelulární karcinom, dále k přesné detekci a segmentární lokalizaci metastáz v jaterním parenchymu. Tato metodika byla relativně dlouhý čas používána pouze pro vyšetřování jater, zavedením MDCT do rutinního provozu umožnilo podobnou metodiku zobrazení i pro další orgány, pře­devším pankreas a ledviny. U těchto dvou orgánů již nejde v první řadě o diferenciální diagnostiku nádorových procesů, ale také o přesné zobrazení cévních struktur [1,2]. Operabilita karcinomu pankreatu závisí především na invazi nádoru do perivas­ku­lárního prostoru, u ledvin je zájem sou­středěn na více problémů.

K diferenciální diagnostice nádorů ledvin přispívá dvoufázové vyšetření jen nepřímo pomocí zobrazení vaskularizace nádo­ru, protože zásadní diferenciálně diagnostické známky - přítomnost hypodenzní tká­ně denzity v rozpětí tukové tkáně je cha­rak­teristická pro angiomyolipom, ostatní solidní nádory benigní povahy jako onkocytom a další vzácnější nelze jednoznačně od renálního karcinomu diferencovat [6-9].

Nejdůležitějším úkolem 2F-MDCTA je zobrazení arteriálního a venózního záso­bení ledviny, počtu a polohy tepen i žil, včetně aberantních, a také zobrazení větvení tepen. Výsledné zobrazení má poskytnout operatérovi přesný pohled na topografickou anatomii cévní stopky s ohledem na operační přístup, především pokud je plánována laparoskopická ne­frek­tomie. Druhým úkolem je zobrazení kapsulárních cév, především venózní drenáže, která se často u maligních nádorů ledviny vytváří a u poměrně značné části větších nádorů odvádí krev do distantních žilních kmenů - v. ovarica nebo v. testicularis. Třetím zásadním úko­lem je detekce intravaskulární invaze ná­doru. Neklamnou známkou invaze nádoru do renální žíly je přítomnost nádorového čepu v renální žíle, nebo dokonce v dolní duté žíle. Tento čep je pak obtékán kontrastní látkou. U intravaskulární invaze malých rozměrů se nachází jeden z velmi významných příznaků, který se uplatňuje především při ultrarychlém zobrazení 64-DCT, jde o extrémně krátkou dobu náplně renální žíly, eventuálně „steal“-syndrom v renálním parenchymu. [4-6,10].

Ve srovnání s vyšetřením magnetickou rezonancí se projevuje u MDCT jako přednost mnohonásobně vyšší prostorové rozlišení. Zobrazení magnetickou rezonancí dosahuje rozlišení minimálně kolem 1 mm, častěji však přesahuje 1,5 mm. Takové rozlišení neumožňuje dostatečné zobrazení drobných cévních struktur, které mají pro plánování operace podstatný význam. Problémem je spíše zobrazení varia­bilní tumorózní venózní drenáže, protože pro zobrazení drobných aberantních tepen je MRA (magnetic resonance angiography) s použitím kontrastní látky relativně dostatečně senzitivní.

ZÁVĚR

Dvoufázová MDCT-angiografie ledvin je v současnosti optimální zobrazovací metoda ke stagingu nádorů ledvin a k zobrazení jejich cévního zásobení. Vzhledem k tomu, že je možné posuzovat i některé patofyziologické jevy spojené s maligním nádorem v ledvině, lze konstatovat, že je schopna plně nahradit digitální subtrakční angio­gra­fii v indikaci nádoru ledviny.

doc. MUDr. Jiří Ferda, Ph.D.1

doc. MUDr. Milan Hora, Ph.D.2

doc. MUDr. Ondřej Hes, Ph.D.3

MUDr. Hynek Mírka1

MUDr. Eva Ferdová1

MUDr. Kristýna Ohlídalová1

1Radiodiagnostická klinikaLF UK a FN Plzeň

2Urologická klinika LF UK a FN Plzeň

3Šiklův ústav patologické anatomie,LF UK a FN Plzeň


Zdroje

1. Hallscheidt P, Schoenberg S, Schenk JP et al. Multislice CT in the planning of nephron sparing interventions for renal cell carcinoma: prospective study correlated with histopathology. RöFö Fortschr Röntgenstr 2002; 174: 898-903.

2. Israel G, Bosniak MA. Renal imaging for diagnosis and staging of renal cell carcinoma. Urol Clin N Am 2003; 30: 499-514.

3. Rydberg J, Kopecky KK, Tann M et al. Evaluation of prospective living renal donors for laparoscopic nephrectomy with multisection CT: the marriage of minimally invasive imaging with minimally invasive surgery. Radiographics 2001; 21: S223-236.

4. Urban BA, Ratner LE, Fishman EK. Three-dimensional volume-rendered CT angiography of the renal arteries and veins: normal anatomy, variants, and cli­nical applications. Radiographics 2001; 21: 373-386.

5. Wittenberg G, Kenn W, Tschammler A, Sandstede JJW, Hahn D. Spiral angiography of the renal arteries: compa­rison with angiography. Eur Radiol 1999; 9: 546-551.

6. Sandstede JJW, Kaupert C, Roth A, Jenett M, Harz C, Hahn D. Comparison of different iodine concentrations for multidetector row computed tomography angiography of segmental renal arteries. Eur Radiol 2005; 15: 1211-1214.

7. Jinzaki M, Tanimoto A, Mukai M et al. Double-phase CT of the small renal parenchymal neoplasms: correlation with pathological findings and tumor angiogenesis. J Comput Assist Tomogr 2000; 24: 835-842.

8. Kopka L, Fischer U, Zoller G et al. Dual-phase helical CT of the kidney: value of corticomedullary and nephrographic phase for evaluation of renal lesions and preoperative staging of renal cell carcinoma. AJR 1997; 169: 1573-1578.

9. Szolar DH, Kammerhuber F, Altziebler S et al. Multiphasic helical CT of the kidney: increased conspicuity for detection and characterization of small (< 3 cm) renal masses. Radiology 1997; 202: 211-217.

10. Sheth S, Scatarige JC, Horton KM et al. Current concepts in diagnosis and management of renal cell carcinoma: role of multidetector CT and three dimensional CT. Radiographics 2001; 21: S237-S254.

Štítky
Dětská urologie Urologie

Článek vyšel v časopise

Urologické listy

Číslo 2

2006 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se