 |
| Obr.3.11b.1. Princip absolutní dynamické scintigrafie plic dýcháním 133Xe v uzavřeném okruhu (max. inspirium a expirium, ekvilibrium) a následně v otevřeném okruhu (wash-out). |
3.11b. Dynamická scintigrafie plicní ventilace
Dynamická scintigrafie plicní ventilace je komplexní vyšetření umožňující podrobně a regionálně kvantifikovat řadu parametrů dýchací funkce plic - celkové plicní kapacity, reziduálního objemu, výměnnou frakci vzduchu v alveolách (na jednotku plicního objemu) a výměnného objemu vzduchu.
Střádání studie
Dynamické
scintigrafické vyšetření plicní
ventilace se provádí za pomoci speciální spirometrické
dýchací aparatury umožňující dýchat v uzavřeném
okruhu směs vzduchu a radioaktivního plynu xenonu 133Xe - dýchat tedy vzduch
"značený" 133Xe. Pacient, sedící zády
opřen o detektor kamery, dýchá několik minut nejprve v uzavřeném okruhu směs vzduchu a 133Xe tak, aby se ustavila rovnovážná koncentrace radioaktivního plynu
(ekvilibrium) mazi plicními komůrkami a pracovním prostorem
dýchací aparatury; to trvá zhruba 3 minuty. Kamera se nastaví
tak, aby obě plíce byly v zorném poli a spustí se dynamická
akvizice - snímková frekvence cca 5sec./snímek. Pacient pak -
stále ve stádiu ekvilibria - několikrát (min. 2-krát)
provede maximální nádech a výdech se zadržením dechu,
přičemž se na dýchací aparatuře odečtou příslušné
rozdíly objemů. Tento spirometricky změřený rozdíl objemů mezi max. nádechem a výdechem bude při
vyhodnocování použit pro kvantitativní (absolutní -
"volumově-impulsovou") kalibraci scintigrafických dat.
Potom se otevře příslušný ventil a pacient dýchá
normálně vzduch bez radioxenonu, čímž se radioaktivní 133Xe postupně vydechuje z plic. Rychlost
mizení 133Xe z plic, tzv. wash-out, je jedním z důležitých
měřítek výkonnosti tohoto orgánu - plicní
ventilace.
Střádání dynamické scintigrafie se ukončí tehdy, když v
plících již nezůstane prakticky žádný 133Xe (úroveň tělového pozadí) - je to
zpravidla po 5-8 minutách od začátku wash-outu.
Vyhodnocování studie
Stanovení
význačných fází ventilace
Při počítačovém vyhodnocování takto získané dynamické
studie se nejprve na sumačním obrazu ekvilibria vyznačí zájmové oblasti (ROI) levé plíce, pravé plíce a
tkáňového pozadí (obr...a). Z těchto oblastí se vytvoří křivky časového průběhu radioaktivity 133Xe během vyšetření. Křivka z plic má
typický tvar (obr.3.11b.1 vlevo nahoře): na začátku ekvilibrium, na němž jsou patrné zvýšené body
odpovídající maximálnímu nádechu a snížené body
odpovídající maximálnímu výdechu; dále následuje fáze vydechování 133Xe z plic (wash-out), při níž
aktivita v plících postupně klesá až na úroveň tělového
pozadí.
|
| Obr.3.11b.1. Princip absolutní dynamické scintigrafie plic dýcháním 133Xe v uzavřeném okruhu (max. inspirium a expirium, ekvilibrium) a následně v otevřeném okruhu (wash-out). |
Na této křivce se pak definují (automaticky s možností ručního zásahu) body a úseky odpovídající maximálnímu nádechu a výdechu, ekvilibriu a úsek wash-outu. Sumací snímků odpovídajících těmto dynamicky význačným bodům a úsekům vznikají výsledné scintigrafické obrazy charakteristických stádií vyšetření a další analýzou se konstruují parametrické obrazy a počítají hodnoty kvantitativních parametrů.
Parametrické obrazy
regionální distribuce spirometrických parametrů
Obrazy odpovídající význačným bodům a úsekům
definovaným na křivce časového průběhu radioaktivity 133Xe v plících se sumují, čímž vznikají obrazy plic
ve fázi max. nádechu, max. výdechu, ekvilibria a wash-outu
(obr.4.11b.2 c,d,e).
 |
| Obr.3.11b.2. Matematická analýza
dynamické scintigrafie plicní ventilace. a) Zájmové oblasti levé a pravé plíce a pozadí. b) Křivky časového průběhu radioaktivity 133Xe v plících a pozadí. c) Obraz v ekvilibriu. d) Obraz plic v max. nádechu (distribuce TLC). e) Obraz max. výdechu (distribuce rezidua). f) Parametrický obraz vitální kapacity. g) Parametrický obraz distribuce efektivní ventilace (výměnného objemu). h) Parametrický obraz regionální distribuce výměnné frakce vzduchu. |
Dále zadáme programu
změřenou hodnotu rozdílu objemů mezi maximálním nádechem a
výdechem (v mililitrech). Na základě této hodnoty a rozdílu
nastřádaného počtu impulsů v příslušných obrazech plic v
max. inpiriu a expiriu se vypočítá kalibrační
faktor F
mezi nastřádanám počtem impulsů a objemem vzduchu
("značeného" 133Xe) v mililitrech -
scintigrafická studie se tím stává kvantitativní i co do absolutních
objemů -
každý impuls v každém elementu obrazu je vyjádřen v mililitrech vzduchu v daném místě plic.
Program potom vytváří obrazy distribuce
plicního volumu v ekvilibriu, distribuci vitální kapacity plic
při max. nádechu, distribuci reziduálního objemu při max.
výdechu a distribuci vitální kapacity plic - obr.3.11b.2
c,d,e,f. Tyto obrazy jsou kvantifikovány - obsahy jednotlivých
buněk udávají přímo počet mililitrů vzduchu v daném
místě plic - jsou to tedy lokálně parametrické obrazy.
Dále následuje konstrukce lokálně parametrických
obrazů regionální distribuce plicní ventilace. Pro
každý bod matice obrazu se vytvoří křivka časového
průběhu radioaktivity 133Xe v tomto místě a z ní se vypočítá příslušná
ventilační veličina podle vzorců v dolní části obr.4.11b.1
- výměnná frakce EF [%/s] a výměnný volum EV [ml./s], tj.
množství vzduchu, které se v příslušném místě vymění
za 1 sekundu. Takto vypočtený parametr se pak uloží do toho
bodu obrazu, odkud pocházela analyzovaná křivka. To se provede
pro všechny body obrazové matice, čímž získáme parametrické
neboli funkční obrazy, které je jakousi
přehlednou "mapou" regionálního rozložení dynamiky
studovaného děje - plicní ventilace (obr.3.11b.2 g,h):
Z těchto parametrických obrazů je názorně vidět, které části plic mají lepší nebo horší funkční (dýchací) schopnost a je z nich též možno v každém místě bezprostředně stanovit lokální hodnoty příslušných kvantitativních parametrů ventilace - výměnnou frakci vzduchu v procentech a výměnný objem v mililitrech za sekundu.
 |
| Obr.3.11b.3. Regionální distribuce výměnné frakce v jednotlivých plicních polích. |
Regionální distribuce ventilačních parametrů plic se někdy hodnotí pro jednotlivé plicní segmenty. Zájmové oblasti levé a pravé plíce se ve svislém směru rozděluje zpravidla na tři stejně velké části, v nichž se z parametrických obrazů vypočítají průměrné či sumární hodnoty požadovaných ventilačních parametrů a vyjádří se též procentuálně vzhledem k celkové globální hodnotě - příklad je na obr.3.11b.3.
