Isotooppilääketieteen TT oppaan esittely Säteilyturvallisuus ja laatu isotooppilääketieteessä, 10. 11.12.2012, Säätytalo Tarkastaja Sampsa Kaijaluoto
Miksi opas on tehty? TT on edelleen aika uusi modaliteetti isotooppiyksiköissä, eikä tämän kaltaisen röntgenlaitteen toiminta ole kaikille henkilöille tuttua. Isotooppitutkimusten yhteydessä tehtyjen TT kuvausten lukumäärät ovat kasvaneet viime vuosina huomattavasti: vuosien 2006 ja 2012 välillä tutkimusten määrä kahdeksankertaistui. Isotooppitutkimuksen yhteydessä tehty optimoimaton TT kuvaus voi jopa kaksinkertaistaa potilaan altistuksen verrattuna pelkästä isotooppitutkimuksesta aiheutuvaan altistukseen PET ja SPECT tutkimuksien yhteydessä tehtävän TT kuvauksen oikeutuksen arviointi ei välttämättä ole selvää kaikille Kaikille ei ole selvää, millaista TT:n kuvanlaatua tarvitaan kunkin isotooppitutkimuksen yhteydessä
Mitä opas ei ole ja mitä oppaassa ei käsitellä? Oppaasta haluttiin tehdä kompakti ja helposti luettava kaikille isotooppiyksikössä työskenteleville, joten se ei ole kaiken kattava ja syvällisiin yksityiskohtiin menevä oppikirja. Täten esim. laitetekniset asiat esitetään melko yksinkertaisesti. Koska oppaasta haluttiin tehdä kompakti päätettiin, että oppaassa ei käsitellä ns. pienen virran SPECT TT laitteiden ja KKTT tekniikkaan pohjautuvien toimintaa ja optimointia. Pienenvirran laitteissa on hyvin rajoitetusti mahdollisuuksia optimoida kuvausta ja kuvanlaatu on myös hyvin rajoittunut, joten niitä voi käyttää heikosti muuhun kuin vaimennuskorjauksen tekemiseen KKTT tekniikkaan pohjautuvien TT laiteiden toiminta ja optimointi eroaa merkittävästi perinteisien (3. sukupolven) TT laitteiden optimoinnista ja Suomessa on vain 2 tämän tyyppistä laitetta
Sisällysluettelo (1/4) 1. Johdanto 2. Yleistä 2.1. Laiteteknisiä ominaisuuksia hyödynnetään optimoinnissa 2.2. Kuvausprotokolla optimoidaan kliinisten indikaatioiden mukaan 2.3. Tarvittava kuvanlaatu voidaan luokitella 3. TT laitteen toiminta 3.1. Kuvausparametrit ja annossuureet 3.1.1. Säteilykeilan leveys ja leikepaksuus 3.1.2. Kuvattava ja katseltavan kuva alan koko, SFOV ja DFOV 3.1.3. Putkijännite 3.1.4. Putkivirta ja sähkömäärä 3.1.5. Pitch 3.1.6. Pyörähdysaika 3.1.7. Annossuureet
Sisällysluettelo (2/4) 3.2. Kuvan muodostus 3.2.1. TT kuvien rekonstruktio 3.2.2. SPECT ja PET kuvien rekonstruktio 3.3. Kirjallisuutta 4. SPECT ja PET TT kuvauksen vaiheet 4.1. Kuvaukseen valmistautuminen 4.2. Potilaan asettelu 4.3. Kuvauksen kenttäkoon valinta 4.4. Kuvausprotokollan valinta 4.5. Säteilysuojaimien käyttö 4.6. Suunnittelukuva 4.7. Varjoaineen käyttö 4.8. Kirjallisuutta
Sisällysluettelo (3/4) 5. Tekniikat kuvanlaadun ja säteilyannoksen optimoimiseksi 5.1. Automaattinen putkivirran säätö 5.2. Pinnallisten säteilyherkkien elinten altistuksen pienentäminen 5.3. Putkijännitteen alentaminen 5.4. Katseltavien leikkeiden leikepaksuuden ja rekonstruktiosuodattimen valinta 6. Laitevalmistajakohtaiset erityispiirteet 6.1. General Electric (GE) 6.2. Siemens 7. SPECT TT 7.1. Aivot 7.2. Endokrinologiset tutkimukset 7.3. Keuhkot 7.4. Luusto 7.5. Sydän
Sisällysluettelo (4/4) 7.6. Tulehduspesäke 7.7. Vartijaimusolmuke 7.8. Muut 7.9. Kirjallisuutta 8. PET TT 8.1. Aivot 8.2. Endokrinologiset tutkimukset 8.3. Sydän 8.4. Onkologinen kuvantaminen 8.5. Infektiot ja inflamaatiot 8.6. Kirjallisuutta
2. Yleistä (1/3) Isotooppitutkimusten yhteydessä TT kuvausta käytettiin aiemmin pääasiallisesti vain vaimennuskorjauksen tekemiseen ja anatomiseen paikantamiseen, mutta nykyisin TT kuvaus tehdään yhä useammin diagnostiikkaa varten. Vaimennuskorjaus ja paikannuskuvauksissa kuvanlaatu on vaatimaton ja potilaan säteilyaltistus voidaan optimoida vähäiseksi. Diagnostiikkaa varten tarvitaan kuitenkin parempaa kuvanlaatua ja tällöin myös säteilyaltistus kasvaa. Kasvava tarve optimoinnille! TT kuvauksen optimoinnilla tarkoitetaan parasta kompromissia tutkimuksessa tarvittavan kuvanlaadun ja säteilyaltistuksen välillä. Kuvausprotokollien suunnitteluun tarvitaan asiaan perehtyneiden lääkärin, fyysikon ja röntgenhoitajan tiimi. He myös huolehtivat protokollien optimoinnista, asianmukaisuudesta ja tutkimuksia tekevän henkilökunnan perehdytyksestä.
2. Yleistä (2/3) Oikeutusarviointi Vastuu on potilasta hoitavalla lääkärillä ja isotooppilääkärillä Arvioitava onko isotooppitutkimuksen yhteydessä tehtävät TT kuvaus yleisesti oikeutettu lähetteessä mainituilla tiedoilla ja millaista kuvanlaatua ko. indikaatio edellyttää 2.1 Laiteteknisien ominaisuuksien hyödyntäminen optimoinnissa Laitteiden uudet tekniset ominaisuudet mahdollistavat jossain määrin säteilyaltistuksen pienentämisen ilman kuvanlaadun huonontumista. 2.2 Kuvausprotokolla optimoidaan kliinisten indikaatioiden mukaan Potilaalle valitaan kliinisen indikaation mukaan laadittu kuvausprotokolla. Eri indikaatioille laaditaan etukäteen kuvausohjeet, joihin on määritellään tarvittavat kuvausalueet, kuvasarjojen määrä, haluttu kuvanlaadun ja säteilyaltistuksen taso, ohjeet varjoaineen käytöstä sekä muut mahdolliset ohjeet
2. Yleistä (3/3) 2.3 Tarvittava kuvanlaatu voidaan luokitella Kuvanlaatu Luonnehdinta kuvanlaadusta ja soveltuvuudet Erinomainen kuvassa vain vähän kohinaa, joten tutkimuksessa tarvitaan suurempi säteilyannos soveltuu esim. TT koronaariangiografiaan Keskitasoinen kuvan kohinataso kohtuullinen soveltuu esim. lisäkilpirauhasten muutosten karakterisointiin ja pään ja kaulan alueen onkologiseen PET TT tutkimukseen Tyydyttävä kuvissa melko runsaasti kohinaa, joten tutkimuksen säteilyannos matalahko soveltuu esim. kalkkiscoren tekemiseen sydäntutkimuksissa ja lymfooman onkologiseen varjoainetehosteiseen PET TT tutkimukseen Välttävä kuvissa saa olla hyvin runsaasti kohinaa, joten säteilyannos saa olla lähes niin matala, kuin kuvauslaitteella on mahdollista soveltuu esim. sydänperfuusiotutkimuksiin, vaimennuskorjauksen tekemiseen
Taulukko 2.1 Tarvittava TT:n kuvanlaatu SPECT TT tutkimuksissa Tutkimus Vaimennuskorjaus TT Sydänperfuusiotutkimus Sydänperfuusiotutkimus, mukana kalkkiscore Lisäkilpirauhasen paikannus Lisäkilpirauhasen muutoksen karakterisointi varjoainekuvauksella Muut tutkimukset Tarvittava kuvanlaatu Välttävä tai huonompi Välttävä Tyydyttävä Tyydyttävä Keskitasoinen Välttävä
Taulukko 2.2 Tarvittava TT:n kuvanlaatu PET TT tutkimuksissa Tutkimus Aivot Endokrinologiset tutkimukset Infektiot ja inflamaatiot PET TT Onkologiset tutkimukset Vartalon PET TT ja samalla diagnostinen TT varjoaineella Vartalon PET TT natiivina Pään ja kaulan PET TT Vartalon PET TT varjoaineen kanssa (lymfooma) Lasten PET TT Myöhäisvaiheen tarkentava PET TT (useampivaiheinen tutkimus) Sydäntutkimus, mukana koronaariangiografia PET TT Tarvittava kuvanlaatu Välttävä Välttävä Välttävä Keskitasoinen tai erinomainen Tyydyttävä Keskitasoinen Tyydyttävä Välttävä Välttävä Erinomainen
3. TT laitteen toiminta TT laitteen toiminnasta käydään läpi sen toimintaperiaate, kuvausparametrit, annossuureet ja kuvan muodostus. Näiden ymmärtäminen luo pohjan laitetekniselle optimoimiselle. Esiteltäviä kuvausparametreja ja annossuureita ovat: 3.1.1 Säteilykeilan leveys ja leikepaksuus 3.1.2 Kuvattavan ja katseltavan kuva alan koko, SFOV ja DFOV 3.1.3 Putkijännite ja sähkömäärä 3.1.4 Pitch 3.1.5 Pyörähdysaika 3.1.6 Annossuureet (CTDI vol ja DLP w ) 3.2 Kuvan muodostus kappaleessa käydään läpi miten TT kuvan rekonstruktio tapahtuu ja miten erilaiset TT kuvaa häiritsevät tekijät (kohina, metallista aiheutuvat kuvavirheet, röntgenvarjoaineet ja eripaikkaisuus) vaikuttavat vaimennuskartan muodostumiseen.
4. SPECT ja PET TT kuvauksen vaiheet 4.1 Kuvaukseen valmistautuminen Potilaan ohjeistus tutkimusta varten, sairaalassa tehtävät valmistelut 4.2 Potilaan asettelu Asettelun merkitys kuvanlaadulle ja annokselle 4.3 Kuvauksen kenttäkoon valinta 4.4 Kuvausprotokollan valinta 4.5 Säteilysuojaimien käyttö Säteilysuojaimista ei tyypillisesti ole apua, vaan ennemminkin haittaa 4.6 Suunnittelukuva Miten suunnittelukuva otetaan 4.7 Varjoaineen käyttö Miksi, milloin ja miten varjoainetta kannattaa käyttää
5. Tekniikat kuvanlaadun ja säteilyannoksen optimoimiseksi 5.1 Automaattinen putkivirran säätö Miksi käyttää automaattista putkivirransäätöä (ma modulaatio) Miten putkivirran säätö toimii 5.2 Pinnallisten säteilyherkkien elinten altistuksen pienentäminen Tekniikalla voidaan vähentää esim. rintojen, kilpirauhasen ja silmien saamaa annosta Kauppanimiä X Care ja Organ Dose Modulation 5.3 Putkijännitteen alentaminen Putkijännitteen alentaminen parantaa kuvan kontrastia mutta lisää kohinaa, joten käyttäjän tulee tietää koska tekniikkaa kannattaa käyttää 5.4 Katseltavien leikkeiden leikepaksuuden ja rekonstruktiosuodattimen valinta Usein raakadatasta kannattaa rekonstruoida sekä ohuita että paksuja leikkeitä
6. Laitevalmistajakohtaiset erityispiirteet Optimoinnin laiteteknisessä toteutuksessa on laitevalmistaja kohtaisia eroa. Kappaleessa esitetään mihin asioihin GE:n ja Siemens:in laitteilla tulee kiinnittää huomiota. Näitä ovat mm.: Automaattisen putkivirran säädön toiminta ja suunnittelukuvan vaikutus siihen Valmistajan käyttämän kuvanlaatuindeksin esittely, GE:llä Noise Index (NI) ja Siemens:llä Quality ref. mas TT:n iteratiivisen rekonstruktion toiminta Pinnallisten elimien annossäästöohjelmat Automaattinen putkijännitteen valinta
7. SPECT TT Kappaleessa esitetään eri indikaatioden vaatima kuvanlaatu, TT:n tarve SPECT:n yhteydessä, varjoaineen käyttö ja annetaan muut mahdolliset kuvauksen suorittamisen kannalta olennaiset ohjeet Käsiteltävät alueet: 7.1 Aivot 7.2 Endokrinologiset tutkimukset 7.3 Keuhkot 7.4 Luusto 7.5 Sydän 7.6 Tulehduspesäke 7.7 Vartijaimusolmuke 7.8 Muut
TT tutkimuksen tarpeellisuus SPECT kuvauksen yhteydessä Tarvitaanko AC? Kyllä Tarvitaanko muuta tietoa? Ei Tee AC tason TT Ei Kyllä Tarvitaanko paikannus? Ei Kyllä Tarvitaanko muuta tietoa? Kyllä Ei Tee paikantamiseen (ja ACkorjaukseen) riittävä TT Tarvitaanko karakterisointi tms.? Kyllä Tee riittävän tasoinen TT Ei Ei TT tutkimusta Varmista aina ensin, onko tarvittava tieto jo olemassa, esim. jo tehdyissä TT tai MRI tutkimuksissa. Jos TT tutkimus korvaa ns. diagnostisen TT tutkimuksen, niin kuvanlaatu ja kuvaustapa määräytyy elinalueen ja indikaation mukaan.
8. PET TT Kappaleen tarkoitus ja rakenne on vastaava kuin SPECT TTkappaleessa Käsiteltävät alueet: 8.1 Aivot 8.2 Endokrinologiset tutkimukset 8.3 Sydän 8.4 Onkologinen kuvantaminen 8.5 Infektiot ja inflamaatiot
Vuokaavio muun kuin vaimennuskorjaukseen tarvittavan TT tutkimuksen tarpeellisuudesta ja kuvanlaadusta PET kuvauksen yhteydessä Tarvitaanko muuta tietoa kuin AC? Kyllä Tarvitaanko muuta kuin paikannus ja karakterisointi Kyllä Tee riittävän tasoinen TT Ei Ei Tee AC tason TT Tee paikantamisen, karakterisoinnin (ja AC korjaukseen) riittävä TT
Esimerkkikuvat kuvanlaadusta (1/2) Oppaaseen liittyy eri anatomisilta alueilta esimerkkikuvia eri kuvanlaaduilla (tyydyttävä, välttävä, keskitasoinen ja erinomainen) Ilman varjoainetta kuvatut aivot kolmella eri kuvanlaadulla Välttävä Keskitasoinen Erinomainen
Esimerkkikuvat kuvanlaadusta (2/2) Esimerkkikuvia on saatu opasta työstävältä työryhmältä jo aika paljon (yli 30 kuvaa) Kuville ollaan etsimässä paikkaa ja optimaalista esitystapaa STUKin sivuilta Tällä hetkellä esimerkkikuvat majailevat henkilökohtaisessa OneDrive kansiossani Esimerkkikuvien laatu kärsisi, jos opas painettaisiin, joten opas tulee olemaan saatavilla vain pdf:nä Linkki esimerkkikuviin: http://1drv.ms/1mwr7w7
Oppaan saatavuus ja valmistuminen Opas ei valitettavasti ole ihan vielä valmis (mm. oikoluku ja taito), joten se tulee saataville vasta ensivuoden alussa
Suuret kiitokset työryhmälle! Eero Kauppinen, KSKS Kirsi Timonen, KSKS Virpi Tunninen, SatSHP Eila Lantto, HUS Jukka Schildt, HUS Helena Kiiliäinen, VSHP Kalle Sipilä, PSHP Antti Sohlberg, PHSOTEY Hanna Mussalo, KYS Seppänen Marko, TYKS Sampsa Turunen, HUS Pasi Korkola, TAYS Katja Merimaa, STUK Laitetoimittajien edustajat: GE ja Siemens Oppaan valmistelua kommenteilla ovat lisäksi tukeneet: Hannu Järvinen, STUK Helinä Korpela, STUK Paula Toroi, STUK Juha Suutari, STUK