Автор: Min Woo Lee
Вступ
УЗД широко використовується для інтервенційних процедур печінки завдяки ряду переваг. При виконанні інтервенційних процедур під УЗ-контролем лікарю необхідно пам’ятати результати МРТ і КТ для пошуку ураження, що зовсім не зручно під час дослідження. Крім того, заважає деформація і зміщення печінки, що відбувається при дихальному русі і серцебитті пацієнтів.
Fusion Imaging – це метод, який об’єднує два різних методи візуалізації. В області втручання, УЗД в реальному часі зазвичай об’єднують з іншими методами візуалізації, такими як КТ, МРТ та позитронно-емісійна томографія (ПЕТ). Таким чином, візуалізація Fusion Imaging отримала значну увагу, оскільки вона може допомогти лікарям проводити інтервенційні процедури з високим ступенем достовірності і точності.
Для технології fusion imaging доступні різні методи відстеження, включаючи оптичне, засноване на зображеннях, і електромагнітне відстеження. Загалом, оптичне відстеження найчастіше використовується для хірургічних процедур і відстеження на основі зображень для судинних втручань. На відміну від цього, ЕM-стеження найбільш широко використовується при втручаннях під контролем УЗД.
Злиття зображень за допомогою ЕМ-трекінгу може бути виконано з використанням зовнішніх фідуціальних маркерів або внутрішніх анатомічних орієнтирів. КТ виконується з зовнішніми фідуціальнимі маркерами, прикріпленими до поверхні тіла навколо цільового органу.
Злиття зображень також може бути виконано з використанням внутрішніх маркерів пацієнтів. Внутрішні маркери відносяться до анатомічних елементів в печінці пацієнта, таким як вогнищеві ураження печінки (тобто кіста або кальцифікація), роздвоєння печінкової або ворітної вени.
Концепція
Першим етапом об’єднання зображень з використанням цього методу є завантаження набору даних для об’єднання з даними УЗД на апарат. Потім виконується об’єднання зображень, яке зазвичай складається з реєстрації площини і точки. Будь-яка площина, яка чітко показує анатомічні орієнтири в обох наборах даних, може бути використана для реєстрації площини.
Після реєстрації площини виконується реєстрація точок для більш точної відповідності двох наборів даних зображення. Зазвичай це робиться шляхом вказівки однієї і тієї ж анатомічної точки поруч з ураженням мішені між УЗД в реальному часі і зображеннями КТ або МРТ, які можна повторювати до отримання оптимального злиття зображень (зобр. 1). Якщо ураження-мішень вже ідентифіковано на УЗД до застосування комбінованого зображення, злиття зображення може бути виконано дуже швидко з використанням наступного методу: площину зображення, що містить цільове ураження, використовується для реєстрації площини, а саме ураження-мішень використовується як точка реєстрації із зазначенням центру ураження .
Зображення 1: Злиття зображень УЗД та МРТ; A. Завантажені дані МРТ обробляються на УЗ-апараті та відображаються в корональній площині (праворуч) на моніторі. Зображення УЗД (ліва фігура) також сканується уздовж корональної площини, яка показує аналогічні анатомічні структури. Стрілки вказують на праву печінкову вену, яка використовувалася в якості анатомічного орієнтира. B. Для калібрування злиття зображень реєстрація точок виконується шляхом розміщення курсора (перехресного маркера) на тій же анатомічній структурі. У цьому прикладі точка біфуркації нижньої порожнистої вени і правої печінкової вени використовувалася для реєстрації точки. C. Після реєстрації орієнтира і точки, ураження зазвичай з’являється в схожому місці кожного зображення.
Після застосування Fusion Imaging зображення КТ або МРТ відображаються поруч або накладені на монітор. Таким чином, зображення КТ і МРТ показує ту ж площину і рухається синхронно з датчиком УЗД в реальному часі. Таким чином, Fusion Imaging дозволяє лікарю виявити ураження цілі з поганою сонографічною видимістю.
Час, необхідний для злиття зображень, варіюється в залежності від технологій отримання зображень злиття і рівня досвіду лікаря.
Застосування Fusion Imaging для візуалізації уражень печінки
Багато інтервенційних процедур на печінці виграють від використання Fusion Imaging, дозволяючи лікарю проводити черезшкірні інтервенційні процедури для лікування уражень, які за інших умов були б неможливі. Наприклад, вона корисна для черезшкірної біопсії осередкового ураження печінки, яке погано видно на В-режимі УЗД (зобр. 2, 3).
Зображення 2: Біопсія під контролем Fusion imaging фокального ураження печінки з поганою сонографічною видимістю у пацієнта з раком підшлункової залози.
A. Зображення МРТ гепатобіліарної системи показує 6-міліметрове осередкове ураження печінки (стрілка). B. Черезшкірна біопсія була виконана, щоб виключити метастазування. Пошкодження (стрілка) може бути ідентифіковано з використанням Fusion imaging, навіть якщо воно було невидимим при УЗД в B-режимі. Біопсія показала, що це був метастаз від раку підшлункової залози.
Зображення 3: Біопсія під контролем Fusion imaging осередкового ураження печінки у пацієнта з вірусом гепатиту В.
A. Попередньо контрастне зображення МРТ зважене за методом T1, показує погано окреслене пошкодження (стрілка). B. Пошкодження (стрілка) показує посилення васкуляризації. C. В гепатобіліарній зоні ураження (стрілка) показує низьку інтенсивність сигналу. D. Було виконано планування УЗ-радіочастотної абляції, оскільки ураження було діагностовано як невелика гепатоцелюлярна карцинома.
Злиття зображень також покращує видимість гепатоцелюлярної карциноми (ГЦК) і дає можливість черезшкірної радіочастотної абляції ГЦК, що не ідентифікуються в В-режимі. Отже, це може зменшити кількість сеансів РЧА для ГЦК, невидимих в режимі B.
З огляду на те, що виявлення ГЦК залежить від розміру пухлини, Fusion Imaging буде більш корисною для невеликих ГЦК. Це припущення було підтверджено недавнім дослідженням, в якому виявлення ГЦК розміром менше 2 см було набагато вищим при використанні Fusion Imaging, ніж при використанні звичайного В-режиму, тоді, як для ГЦК, рівних або перевищуючих 2 см, це було не так. Fusion-візуалізація також корисна для запобігання неправильної орієнтації ГЦК-абляції псевдолезіі, а не істинного пошкодження. (зобр. 4, 5).
Зображення 4: Радіочастотна абляція під контролем Fusion imaging гепатоцелюлярної карциноми 1,2 см з поганою сонографічною видимістю у пацієнта. А. МРТ зображення пухлини в правому куполі печінки. B. На УЗД до Fusion imaging було виявлено невелике ехогенне пошкодження (стрілка). C. Однак після злиття зображення індекс пухлини (стрілка) розташовувався в іншому місці. Отже, ураження, ідентифіковане до злиття зображень, було псевдоураженням. D. Оперативна КТ після Fusion imaging показує, що це був технічна помилка.
Зображення 5: Радіочастотна абляція під контролем Fusion imaging гепатоцелюлярної карциноми 3,1 см.
A. Зображення МРТ в артеріальній фазі T1 показує збільшення пухлини (стрілка) в правій частці печінки. B. Пошкодження (стрілка) показує низьку інтенсивність сигналу в гепатобіліарній фазі. Проведено радіочастотну абляцію під контролем Fusion imaging. Залишкова неаблірованна пухлина (стрілка) була ідентифікована інтуїтивно на основі приєднаних МРТ зображень. D. Залишкова пухлина була видалена шляхом зміни положення одного електрода. E. КТ підтверджує успішне видалення.
Fusion Imaging і CEUS
CEUS може використовуватися на додаток до Fusion Imaging, якщо ураження-мішені мають погану видимість навіть при Fusion-візуалізації (зобр. 6-8).
Зображення 6: А. T1-зважене МРТ зображення показує тонке посилюванне пошкодження (стрілка) в 6 сегменті печінки. B. Пошкодження (стрілка) показує низьку інтенсивність сигналу. C. Проведено абляцію під контролем Fusion imaging. Через грубу ехо-текстуру печінки індекс пухлини був неідентифіковані навіть при УЗД, де пухлина (стрілка) була розташована на додатковому МРТ зображенні. D. Був доданий контраст. У артеріальній фазі визначається підсилюванний вузлик (стрілка). E. У фазі Купфера уражекння (стрілка) розглядається як дефект, який підтверджує, що воно є ГЦК. F. Таргетування проводилося в фазі Купфера. Стрілки вказують на відкритий наконечник електрода. G. КТ підтверджує успішне видалення.
Зображення 7: А. На МРТ, Т2-зваженому зображенні – ураження (стрілки) показує типові особливості візуалізації ГЦК. B. Щоб бути впевненим, УЗД з контрастом проводилося на додаток до Fusion imaging. C. В артеріальній фазі ураження (стрілка) показує сильне посилення. D. У фазі Купфера ураження (стрілка) розглядається як дефект, який підтверджує, що воно є ГЦК. E. КТ підтверджує успішне видалення.
Зображення 8: Радіочастотна абляція з використанням методу злиття зображень і контрастного ультразвукового дослідження (CEUS) гепатоцелюлярної карциноми (ГЦК) 1,3 см у пацієнта з носієм вірусу гепатиту B.
A. Зображення артеріальної фази T1-зваженого МРТ показує невелике посиленне пошкодження (стрілка) на периферії 6-го сегмента печінки. B. Пошкодження (стрілка) показує низьку інтенсивність сигналу в гепатобіліарній фазі. C. Проведено абляцію під контролем Fusion imaging, яка показала ураження в аналогічному місці (стрілка) пухлини на злитому МРТ зображенні. D. Однак, щоб уникнути ризику неправильної орієнтації, використовувався CEUS. Справжня ГЦК була прихована тінню ребра і була ідентифікований як невелике я пошкодження, коли пацієнт злегка вдихнув E. КТ підтверджує успішне видалення.
Спільне використання Fusion Imaging і CEUS має кілька переваг для локалізації невеликих ГЦК з поганою сонографічною видимістю. Більш того, загальний час процедури скорочується в рази. За допомогою фьюжн-візуалізації оператор може оцінити місце розташування ураження-мішені перед контрастною ін’єкцією, що полегшує оцінку вузлика на протязі всієї судинної фази. Якщо ураження показує посилення кровотоку і низьку ехогенність дефекту під час постсудинної фази, нам не потрібно повторно вводити контраст, щоб побачити так звану візуалізацію дефекту-реперфузії для ГЦК.
Обмеження Fusion Imaging
Оскільки звичайні набори еталонних даних (КТ, МРТ або ПЕТ) отримані з пацієнтами в стані затримки дихання, вони містять статичні зображення. Для порівняння, на робочий набір даних (УЗД в реальному часі) впливає деформація тканини через дихання і рух пацієнта. Крім того, позиціонування пацієнтів під час УЗД може відрізнятися від позиціонування при зборі еталонних даних.
Крім того, більшість комерційно доступних систем візуалізації злиття засновані на жорсткій реєстрації, в якій відсутня компенсація дихання і рухів пацієнта. Отже, деяка ступінь помилки реєстрації неминуча між набором еталонних даних і УЗД.
У методі формування зображення злиття на основі електромагнітного стеження збільшення напруженості магнітного поля може підвищити точність злиття зображення. Отже, генератор магнітного поля повинен бути розташований поруч з областю інтересу і опорними точками шкіри, що може обмежувати вільний рух пристрою під час процедур. Крім того, оскільки однорідність магнітного поля також має вирішальне значення, будь-який провідний об’єкт або магнітна речовина має бути розташована далеко, щоб не змінювати магнітне поле.
