Radiologische beeldvorming

Samenvatting

1 Projectieradiologie - RX

• componenten
  • rontgenbuis
    • buisspanning: kathode (-) -> anode (+)
  • stralen
    • penetratievermogen
      • soort weefsel
      • (dosis)
      • golflengte
        • kort = harde stralen = meer penetratie
          • "weke delen" beeld
        • lang = zachtere stralen
          • "bot" beeld
  • detector
    • analoog (film)
    • digitaal
  • foto
• vergroting
  • buis en detector op vaste afstand
  • lichaam dicht bij detector -> minimale vergroting
• translucentie
  • zwart = hoog
  • lucht
  • vet
  • weke delen
  • bot
  • lood
  • wit = laag
• fluoroscopie
  • continue doorlichting
  • snif test
    • paradoxale beweging diaphragma -> paralyse
  • angiografie
• projectieradiologie
  • superpositie
  • vergroting
  • contrast
• RX thorax
  • normaal
    • achter-voorwaarts (PA)
    • lateraal
  • bedlegerige patient
    • voor-achter (AP)
      • groter hart
        • oppassen met cardiothoracale index
          • normaal max 0.5
          • hier niet van toepassing
          • ook n.v.t. na harttransplantatie
• RX abdomen
  • normaal
    • AP
      • staand
      • ruglig
  • bedlegerig
    • linkerzijlig (horizontale stralengang)
• RX skelet
  • 2 foto's, loodrecht op elkaar
  • afwijkingen
    • donker: lytisch (afbraak)
    • licht: sclerotisch (aanmaak)

2 Doorsnederadiologie - CT

• tomografie
  • conventioneel
    • niet meer gebruikt?
  • computertomografie (CT/CAT)
    • evolutie
      • 1974 (sequentiele) CT
      • 1989 spiral CT
      • 1998 multi detector (MDCT)
        • sneller
        • postprocessinng
          • multiplanaire reconstructies (wegens isotrope voxels)
          • 3D beeldvorming / volume rendering (VR)
          • CAD
            • nodule detectie
          • densiteitsmaskers (bv. voor emfyseem)
      • 2005 dual energy (DECT)
        • twee stralingsbronnen (loodrecht)
        • laag + hoog
        • jodium map voor perfusie
          • homogeen = goed
          • longembolen -> heterogeen
        • xenon map voor ventilatie
          • weinig gebruikt in praktijk
        • virtuele non-contrast beelden o.b.v. enkel contrast beelden
      • ___? (ultra) low dose CT
        • ALARA = as low as reasonably achievable
        • 6-7x lager
        • nog steeds veel hoger dan RX
      • 2021 photon counting
• voordelen
  • hoog contrast
  • geen superpositie
  • dwarse doorsneden
• nadelen
  • prijs
  • contrastmiddelen nodig
  • hogere stralingsdosis
• attenuatie
  • zwart = laag
  • wit = hoog
  • omgekeerde van translucentie
• Hounsfield unit (HU)
  • = CT nummer
  • -1000 lucht
  • -500 long
  • -100 vet
  • +0 water
  • +25 spier
  • +55 bloed
  • +200 weke delen
  • +700+ bot
• windows
  • window width
  • window level (middelpunt)
  • botvenster
  • weke delen venster
  • luchtvenster
• contrast
  • zie H5
  • fasen
    • voor contrast
    • arteriele fase
    • veneuze fase
    • laattijdig
• CT fluoroscopy
  • twee modes
    • real-time = continuous
    • quick-check = intermittent
  • toepassingen
    • imaging guided needle biopsy
      • soms te diep om met echo te doen
    • coil plaatsen pre-op

3 Ultrasound

• piezo-elektrisch effect
• cf. echolocatie
• transducer = probe
  • 1% verzenden
  • 99% ontvangen
  • probe marker
    • naar rechterzijde of hoofd patient
  • soorten transducers
    • curvilinear
      • low f
    • linear
      • high f
    • sectorieel / gefaseerd
      • low f
      • hersenen neonaten
    • intracavitair
      • high f
      • rectaal
      • vaginaal
• eigenschappen golven
  • f
    • 1-20 MHz
    • hoger ~ meer details
    • lager ~ dieper
      • 200-220 golflengten
      • 1.0 MHz -> 30 cm
      • 2.5 MHz -> 12 cm
      • 5.0 Mhz -> 6 cm
  • T
  • $\lambda$ (mm)
  • amplitude (dB)
  • vermogen
  • intensiteit
  • snelheid
• interactie
  • attenuatie
    • bij langere afstanden
    • sneller bij hogere frequentie
  • reflectie
    • loodrechte invalshoek ideaal
    • effect van
      • weefseldichtheid
        • hoger ~ meer reflectie -> hyperechogeen (wit)
        • lager ~ minder reflectie -> anechogeen / hypoechogeen (zwart)
      • interface type
        • glad ~ meer reflectie
      • akoestische impedantie
        • dichtheid x geluidssnelheid
        • bepaalt transmissie vs reflectie
        • lucht: heel lage impedantie -> veel reflectie
  • (absorptie)
  • (refractie)
  • (scatter)
• resolutie
  • spatial
  • temporal
• modi
  • A amplitude modus
    • 1D: 1 scanlijn
    • grafiek: amplitude vs tijd
  • B brightness modus
    • 2D: meerdere scanlijnen in 1 afbeelding
    • helderheid ~ intensiteit echo
  • M motion modus
    • != doppler
    • verandering in tijd voor 1 scanlijn apart geplot
  • Doppler modus
    • = spectral analysis
    • toont
      • richting of snelheid van weefselbeweging
      • richting, patroon, snelheid bloedstroom
        • $\vec l \cdot \vec v$
    • 3 types
      • color doppler
        • richting en snelheid bloedstroom
        • rood: naar probe toe
        • blauw: van probe weg
      • power doppler
        • enkel amplitude
        • doel: detectie beweging in lage stroomtoestanden
          • testiculaire/ovariele torsie
      • spectral doppler
        • grafiek: snelheid vs tijd
          • snel-traag-snel: arterieel
          • traag-traag-traag: veneus
  • extra
    • 3D beeldvorming
    • 4D: 3D + tijd (realtime)
      • pret echo's
• voordelen
  • ...
• nadelen
  • kan niet door bot of lucht
  • hangt sterk af van ervaring onderzoeker
• weefsels
  • vocht: anechogeen
  • vet: hyperechogeen
  • lucht: slagschaduw
  • kraakbeen/bot: slagschaduw
• artefacts
  • accoustic shadow na high attentuation
  • enhancement na low attenuation
  • scatter due to gas

4 MRI

• 2003
• componenten
  • magneet
    • low field (<= 1.5T)
    • high field
    • ultra-high field (>= 7T)
      • research
  • coils
• kernspin
• waterstof -> proton
  • spins aligneren door magnetisch veld
• EM straling
  • "aangeslagen kernspin"
  • daarna relaxatie
    • veel H+ -> trager
    • T1: verval longitudinale component
      • hyperintens
        • vet
      • hypointens
        • bot
        • lucht
        • CSF (!)
        • urine
    • T2: verval transversale component
      • hyperintens
        • hoog watergehalte
          • CSF (!)
          • oedeem
      • hypointens
        • bot
        • lucht
        • vet
• beperkingen
  • geen ferrometalen
    • goud OK
    • opletten voor
      • prothesen (voor 1990)
      • pacemakers
      • spiraaltjes
      • neurostimulatoren
      • insulinepompen
      • metalen kunsthartkleppen
      • cochleaire implantaten
  • betaalkaarten gewist
• voordelen
  • heel hoog contrast
    • zonder extra contrastmiddelen
  • sneden in alle richtingen
  • geen ioniserende straling
• nadelen
  • prijs
  • claustrofobie
• CT vs MRI beelden
  • witte vloeistof -> MRI (T2)
  • donker bot -> MRI
  • zenuwen zichtbaar -> MRI

5 Contrast

• contrastmiddel (CM)
• toediening
  • bloedbaan
    • v
    • a: angiografie
  • oraal
  • rectaal
  • vaginaal
  • varia
• soorten
  • rontgen
  • voor echo
  • voor MRI
  • (voor nucleair)

Röntgencontrastmiddelen

• soorten
  • positief
    • meer absorptie van straling (wit)
    • hoog atoomnummer
      • jodium
      • barium
  • negatief
    • lagere dichtheid dan weke delen
    • voorbeelden
      • lucht
      • CO2

Positieve contrastmiddelen

• barium
  • maag/darm
  • contra-indicaties
    • postoperatief
    • perforaties
      • risico op barium peritonitis
• gastrografine
  • oraal
  • oppassen voor longoedeem
    • via aspiratie (pt met slikproblemen)
    • via fistel
• jodium: getriiodeerd benzeen
  • toepassingen
    • CT
    • angio
    • pyelografie
    • cystografie
    • fistulografie
    • ERCP
  • gebruik
    • verhogen contrast
    • karakterisatie
      • goedaardig
      • aard letsel
    • functionele info (excretiefunctie, ...)
  • kenmerken
    • ionisch vs non-ionisch
      • ionisch
    • monomeer vs dimeer
    • osmolaliteit
    • hoeveelheid I
    • viscositeit
  • nevenwerkingen ionische monomeren
    • hyperosmolaliteit (x3-x5 bloed)
    • toxisch
    • niet-anafylactoide
    • anafylactoide
    • enkel nog gebruikt voor niet-vasculaire toepassingen
  • nevenwerkingen algemeen
    • renaal: nefrotoxiciteit
      • verminderede nierfunctie (serum creatinine +25%)
        • "contrast-induced nephropathy" (CIN)
      • risicofactoren
        • deshydratatie -> hydrateren (oraal, IV)
        • diabetes
        • hartfalen
        • 70+
        • laag hematocriet
        • nefrotoxische medicatie -> 24u stopzetten
    • niet-renaal
      • lokaal vs systemisch
      • timing
        • acuut
          • mild
          • matig
          • ernstig
            • hypotensive shock
            • respiratory arrest
            • cardiac arrest
            • convulsies
        • laattijdig (1d - 1w)
          • huid
          • symptomatische behandeling
        • zeer laattijdig (1w+)
          • thyreotoxicose
      • anafylactoide reactie
        • dosis ONafhankelijk
        • als allergische reactie
        • snel
        • levensbedreigend
      • schildklier dysfunctie
        • jodium-induced hyperthyreoidie
        • permanante hyperthyreoidie
        • schildklierstorm (dodelijk)
      • zwangerschap en borstvoeding
        • door placenta en in moedermelk
        • wsl onschadelijk
        • toch best 12u geen borstvoeding geven
    • contrast extravasatie
      • paravasale injectie
      • normaal onschadelijk
      • verdwijnt vanzelf
      • oppassen voor weefselnecrose
  • excretie
    • renaal
    • extra-renaal (heel beperkt)
  • fasen
    • welke
      • pre-contrast
      • arterieel
      • veneus
      • (zeer) laattijdig
    • hoe herkennen?
      • zie aorta
        • pre: grijs
        • arterieel: wit
        • veneus: tussenin
      • zie lever
        • pre: grijs
        • arterieel: idem
        • veneus: helderder

Negatieve contrastmiddelen

• vaak in combinatie met positief (dubbel contrast)
• toediening
  • oraal
    • gasproducerende korrels
  • manuele insuflatie
  • CO2 via bloedbaan

Voor echografie

• o.b.v. lucht
• microbubbels
  • toediening via bloedbaan
  • fosfolipide mantel
    • breekt vanzelf af in longen na enkele cycli
  • gas
    • uitgeademd
• wordt beperkt gebruikt

Voor MRI

• hoog intrinsiek contrast
• dynnamic contrast enhanced (DCE) MRI
  • CM: gadolinium
    • 7 ongepaarde elektronen
  • verkort relaxatietijd (T1 en T2)
    • vooral merkbaar bij T1
      • positief contrastmiddel
      • perfused tissues worden helderder (hyperintens)
• positief contrastmiddel
  • T1
  • helderder
• negatieve contrastmiddel
  • T2
  • donkerder
• classificatie
  • samenstelling
  • toediening
  • magnetische eigenschappen
  • aanwezigheid/aard metaal
• extracellulair
  • intravasculair -> extracellulair
• oraal
• orgaanspecifiek
  • typisch voor MRI (i.t.t. CT)
• bloedpool
  • blijven intravasculair
  • enkel voor onderzoek bloedbaan