Виртуальная сонография - новые возможности лучевой диагностики
Виртуальная сонография - новые возможности лучевой диагностики
Виртуальная сонография - новые возможности лучевой диагностики
Технология виртуальной реальности широко применяется в нашей жизни начиная от персонажей мультипликационных фильмов и заканчивая симуляторами самолетов. Один из компонентов этой технологии - магнитные устройства, отслеживающие траекторию движения в пространстве, применяются в клинической практике для проведения 3хмерных ультразвуковых исследований. С другой стороны многосрезовая компьютерная томография позволяет провести точную 3хмерную мультипланарную реконструкцию органов с получением произвольных срезов на рабочей станции. Основываясь на этих технологических достижениях фирмой Нitachi Medical Systems была создана система для виртуальной сонографии, которая впервые в мире позволяет в реальном масштабе времени отображать реконструированные произвольные срезы соответствующие ультразвуковой картине. Четкое понимание целей , отработанное взаимодействие клиницистов и инженеров позволили создать эту систему в течении года и представить на рынок в ферале 2004г . Идея слияния возможностей КТ и УЗИ была озвучена еще в 1996г на RSNA (Доктор Ошио и др из университета г. Кейо), однако тогда в клинике широко не применялись спиральные томографы и магнитная ориентация положения УЗ датчиков.
Для создания практичной системы и для удобства применения в клинике, разработчики на начальном этапе поставили перед собой следующие задачи:
1) Система должна работать в реальном масштабе времени
2) Не должно быть искусственных маркеров для позиционирования при КТ
3) Максимальное соответствие ориентации срезов КТ и УЗИ
В процессе работы все задачи были выполнены.
Изначально система виртуальной сонографии в реальном масштабе времени (real-time virtual sonography – RVS) состояла из устройства для магнитной ориентации УЗ датчика (генератор магнитного поля и сенсор на УЗ датчике), рабочей станции, обрабатывающей изображения, с программным обеспечением для RVS и ультразвукового сканера.
Рис 1. А – УЗ датчик и рядом снятый магнитный сенсор, Б – УЗ датчик с магнитным сенсором в сборе, В – рабочая станция рядом с УЗ сканером экспертного класса Hitachi EUB-8500, Г – генератор магнитного поля
В настоящее время рабочая станция и программное обеспечение находятся в УЗ сканере. Магнитный сенсор, прикрепленный к УЗ датчику, регистрирует и передает его расположение и ориентацию в пространстве на рабочую станцию, в которой содержится заранее полученный массив данных многосрезовой компьютерной томографии исследуемого пациента. Рабочая станция обрабатывает информацию и воспроизводит произвольный срез КТ, соответствующий текущему ультразвуковому изображению, с частотой более 10 кадров в секунду.
Рис 2. 3/ Этапы настройки RVS
Рис 4. Изображение RVS после позиционной настройки по мечевидному отростку грудины. Обратите внимание на строгое соответствие ультразвуковогого среза и виртуального среза КТ. Голубая плоскость на 3хмерной модели показывает плоскость томографического среза
Рис 5. Изображение RVS у пациента с циррозом печени и атрофией правой доли
Наиболее широко данная технология применяется для проведения инвазивных вмешательств по поводу обьемных образований печени под контролем УЗИ. Самым ярким примером является радиочастотная абляция (РЧА) злокачественных образований печени (гепатоцеллюлярный рак, метастазы в печень). RVS c контрастными веществами (как для КТ так и для УЗИ) позволяет точно локализовать опухоль в печени, ввести электрод для РЧА под контролем в реальном масштабе времени, оценить эффективность лечения.
Рис 6. Опухоль (гепатоцеллюлярный рак) в поддиафрагмальной зоне. На УЗ скане видна трасса для пункции
Рис 7. Изображение состояния после лечения РЧА. УЗ картина получена в позднюю фазу исследования с контрастным веществом (левовист) с применением технологии широкополосной инверсии импульса и контрастной гармоники.
К сожалению, все вышеприведенные иллюстрации не позволяют донести всю наглядность и информативность исследования проводимого в реальном масштабе времени
Возможность воспроизведения в реальном масштабе времени наиболее информативных произвольных срезов КТ, соответствующих УЗИ, позволяет проводить РЧА точно и безопасно, за счет высокой доказательности полученных изображений. Система RVS новый эффективный навигационный инструмент для проведения чрезкожной радиочастотной абляции рака печени. RVS поднимает уровень обьективности ультразвукового исследования на новую высоту, при этом УЗИ не теряет основных своих преимуществ: простота, неинвазивность, реальный масштаб времени.
В настоящее время ведутся работы по применению RVS при лечении опухолей почек, при брахитерапии рака предстательной железы.
