Retrospektivní a prospektivní gating u CT zobrazení srdce

Při CT vyšetření srdce je možné použít jeden ze dvou základních módů náběru dat, a to buď mód spirální nebo sekvenční. S těmito módy souvisí i použitý EKG-gating, kterým je řízen náběr dat.

Při použití spirálního módu rotuje gantry se zapnutou rentgenkou kolem pacienta a současně se určitou rychlostí pohybuje stůl s pacientem. Data jsou tedy nabírána ve spirále. To, o kolik se posune stůl s pacientem v průběhu jedné rotace rentgenky vzhledem ke kolimaci svazku, je vyjádřeno tzv. pitch faktorem (více zde). Při použití spirálního módu jsou data nabírána od začátku až po konec vyšetření, v průběhu celých srdečních cyklů. Ze spirálně nabraných dat je možné poté zrekonstruovat kterýkoliv axiální řez srdce v jakékoliv fázi srdečního cyklu. Jedná se o retrospektivní gating. Bežně se rekonstruují řezy srdce v diastolické fázi, protože v této fázi srdečního cyklu je pohyb srdce nejmenší.

Při použití sekvenčního módu se v průběhu toho, kdy gantry se zapnutou rentgenkou rotuje kolem pacienta a dochází tedy k náběru dat, neposunuje stůl s pacientem, data jsou tedy nabrána přímo ve formě axiálních řezů. Stůl s pacientem najede do určité pozice, gantry vykoná jednu rotaci s náběrem dat, zastaví se, stůl se posune, gantry opět vykoná rotaci a tak je postupně nabrán obraz celého srdce. Náběr dat probíhá pouze v určité fázi srdečního cyklu, proto je nutná precizní synchronizace srdečního cyklu a CT. Tento typ EKG-gatingu se nazývá prospektivní. Sekvenční mód s prospektivním gatingem se jinak nazývá „step-and-shoot“ mód, právě podle způsobu náběru dat. U prospektivního gatingu je náběr dat proveden pouze v určité fázi srdečního cyklu, proto není možné zrekonstruovat jakoukoliv jinou fázi srdečního cyklu.

Mimo tyto dva standardní módy náběru dat existuje u dual-source CT ještě další mód, který se u Siemens Somatom Definition Flash nazývá Flash mód. Jedná se o spirální mód s prospektivním gatingem. Celé srdce je zobrazeno v průběhu jedné fáze srdečního cyklu, fáze je určena na základě EKG. Zobrazení celého srdce umožňuje široká celková aktivní plocha detektorů a velký pitch faktor. Více o pitch faktoru zde.

Při retrospektivním gatingu ve spirálním módu je rentgenka zapnutá a data jsou získávána po celou dobu několika srdečních cyklů, efektivní dávka tohoto vyšetření je vyšší, cca 12-28 mSv [1]. Zde samozřejmě záleží na zvoleném pitch faktoru a kolimaci svazku. Při prospektivním gatingu v sekvenčním módu je náběr dat pouze v dané fázi srdečního cyklu, efektivní dávka je tedy nižší, cca 2-6 mSv [1]. Při prospektvním gatingu ve spirálním módu (technika Flash) je efektivní dávka nejnižší ze všech tří módů vyšetření a pohybuje se okolo 1 mSv, avšak na úkor prostorového rozlišení. Grafická ukázka retrospektivního a prospektivního gatingu je na obr. č. 1.

Obr. č. 1: Retrospektivní vs. prospektivní EKG-gating [2]

Ukázka retrospektivně-gatovaného spirálního módu, prospektivně-gatovaného sekvenčního módu a prospektivně-gatovaného spirálního módu Flash je uvedena na obr. č. 2.

EKG-gating_2 Obr. č. 2: Ukázka jednotlivých módů pro náběr dat [2]

V nedávné době došlo ke snížení dávek i při retrospektivním gatingu a to tak, že data nejsou nabírána po celé srdeční cykly, ale pouze v určitém předem zvoleném rozmezí. Podle pravidelnosti cyklu je zvolena oblast srdečního cyklu, po kterou je použit optimální proud, ve zbývající části srdečního cyklu je proud na přibližně 4-20 % optimálního proudu. Data z této „nízkodávkové“ fáze nejsou stejně kvalitní jako data nabraná při 100-% proudu, ale dají se použít pro rekonstrukci [3]. Ukázka tohoto principu je na obr. 3 (A, B). Taktéž u prospektivního gatingu dochází k malé změně, pro možnost lepší rekonstrukce je okno pro náběr dat rozšířeno (C, D),

ECG_gatingObr. 3: Modifikace retrospektivního a prospektivního EKG-gatingu [4]

To, který způsob náběru dat je zvolen, záleží na indikaci vyšetření a možnostech daného CT přístroje.

Použitá literatura:
[1] Law WY, Yang CC, Chen LK et al. Retrospective gating vs. prospective triggering for non-invasive coronary angiography: Assessment of image quality and radiation dose using a 256-slice CT scanner with 270 ms gantry rotation. Academic Radiology, Vol. 18, No. 1, 2011
[2] Bruesewicz MR, Yu L, Leng S, Vrieze TJ, Fletcher JG, McCollough CH. 128-slice dual sorce CT: How does it and what can it do? Poster, Mayo Clinic
[3] Cademartiri F., Mollet, N. R., Hoffmann, U. CT coronary angiography. Clinical Publishing Oxford, Dorchester Press, UK, 2011
[4] Horiguchi J, Yamamoto H, Kihara Y, Ito K. Prospective ECG-triggered sequential versus retrospective ECG-gated spiral CT: Pros and cons. Current cardiovascular imaging report, December 2009; Vol. 2, Issue 6, p. 447-454

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *