Hepdyn

3.10. Komplexní vyhodnocování dynamické studie jater a
žlučových cest (cholescintigrafie)

Dynamická scintigrafie jater (cholescintigrafie) slouží ke kvalitativnímu a kvantitativnímu hodnocení funkční schopnosti jater a kinetiky žlučových cest. Komplexní matematické vyhodnocování této dynamické studie zahrnuje následující hlavní body : ^*)

^*) Dynamická scintigrafie jater se svým charakterem značně podobá dynamické sekvenční scintigrafii ledvin, takže i při jejím počítačovém vyhodnocování se využívá řady obdobných postupů. Před čtením této kapitoly proto doporučujeme prostudovat nejprve kapitolu 3.4. o počítačovém vyhodnocování dynamické scintigrafie ledvin, kde jsou příslušné metody a postupy podrobněji popsány. Platí to i o vzorkové metodě stanovení clearance, která však u dynamické scintigrafie jater prakticky není používána.

Vyšetření provádíme vleže, přičemž detektor scintilační kamery opatřený odpovídajícím kolimátorem je nasměrován na břišní dutinu pacienta. Do stříkačky připravíme příslušný radioindikátor ^99mTc-HIDA nebo EHIDA o aktivitě cca 100 MBq. Polohu pacienta pod detektorem upřesníme tak, že před aplikací přiložíme pointer nebo stříkačku s připravenou aktivitou nad proc. xyphoides a při jejím pohybu podél pravého žeberního oblouku dbáme na to, aby na obrazovce monitoru nebo persistentního osciloskopu byla stopa pointeru zobrazena v pravé střední části zorného pole (aby játra byla v levé horní části zorného pole).

Indikátor pak rychle aplikujeme *) (doporučujeme přitom propláchnout stříkačku fyziolog. roztokem) a odstartujeme střádání dynamické scintigrafické studie.

Pokud je po zhruba 30.minutě na obrazovce patrná retence radioindikátoru ve žlučníku, doporučuje se podat cholekinetický podnět (nejlépe cholecystokinin, pokud není k dispozici, použije se např. čokoláda) a ve střádání studie pokračovat pokud možno až do 90.minuty, abychom pak při vyhodnocování mohli posoudit odezvu žlučníku na cholekinetický podnět. Pouze v případě rychlé pasáže stačí studii střádat zhruba do 60.minuty. Při renci radioindukátoru zpravidla střádáme ještě statický obraz po 3 hodinách, na němž posuzujeme, zda se radioindikátor přece jen dostává do intestinálního traktu a jaká část.

Po vyvolání scintigrafické studie v základním systému OSTNUCLINE spustíme komplexní program HEPDYN - dynamická studie jater.

Nejprve se na obrazovce vytvoří série vhodně nasumovaných snímků (spolu s hodnotami příslušných časových intervalů), zachycujících distribuci a průběh hromadění radioindikátoru v játrech a jeho vylučování žlučovými cestami do intest.traktu. Podle těchto snímků lze předvolit předběžné slovní hodnocení, a to jak implicitní standardní formulaci normálového hodnocení se žlučníkem, např.

Po intravenózní aplikaci radioindikátoru se včasně zobrazují
játra obvyklého tvaru a velikosti. Jaterní parenchym bez patrných
ložiskových změn. Následuje plnění intrahepatálních žlučových cest
s plynulým odtokem přes ductus choledochus do intest. traktu.

Z á v ě r :
Vizuální hodnocení sekvenčních scintigramů i kvantitativní analýza
jaterních křivek svědčí pro dobrou hepatocelulární funkci, rychlý
tranzit jaterním parenchymem a volnou drenáž žlučového systému. ,

Po intravenózní aplikaci radioindikátoru se včasně zobrazují
játra přiměřené velikosti a tvaru. Jaterní parenchym nevykazuje
ložiskové změny. Žlučové cesty je možné diferencovat od ... min.,
od ... min. se začíná plnit žlučník. V ... min. byl podán
cholekinetický podnět. V dalším průběhu pozorujeme rychlou
pasáž radioindikátoru biliárním systémem s plynulým odtokem
přes ductus choledochus do intest. traktu.

Z á v ě r :
Vizuální hodnocení sekvenčních scintigramů a kvantitativní
analýza jaterních křivek svědčí pro dobrou hepatocelulární
funkci, rychlý tranzit jaterním parenchymem a volnou pasáž
biliárním systémem, bez známek obstrukce žlučových cest.
Žlučník vykazuje dobrou plnicí i evakuační funkci. ,

tak nestandartní text. Sérii obrazů spolu se slovním hodnocením lze pro dokumentaci vytisknout, zpravidla k tomu však není důvod - vystačíme se závěrečným protokolem.

Krevní řečiště ................. ROI 1
Celá játra ........................ ROI 2
Jaterní parenchym .......... ROI 3
Ductus choledochus ....... ROI 4
Intestinální trakt .............. ROI 5
Žlučník .......................... ROI 6
(pokud se zobrazil)
Žaludek .......................... ROI 7 (jen v případě duodeno-gastrického refluxu)

Pro zájmovou oblast krevního řečiště (blood pool) použijeme snímky hned po příchodu aktivity. Jako ROI 1 zde vyznačíme prokrvené struktury dostatečně vysoko nad játry, je žádoucí použít oblast prekordia, pokud je v zorném poli. Zájmovou oblast celých jater vyznačujeme na následujících snímcích sekreční fáze. Po dalším odkrokování snímků vyznačíme ROI jaterního parenchymu - vzhledem k normování křivek stačí vyznačit jen typický kousek parenchymu, nejlépe vnější část neovlivněnou intrahepatálními žlučovými cestami. Dále vyznačujeme zájmovou oblast ductus choledochus a na dostatečně pozdních snímcích vyznačíme oblast intest. traktu. Jako ROI 6 vyznačíme oblast žlučníku, pokud se tento zobrazil. Pokud se během studie radioindikátor objevil i v žaludku (v důsledku duodeno-gastrického refluxu), vyznačíme oblast žaludku jako ROI 7.

Při vykreslování ROI doporučujeme používat jezdec pod obrazem k rychlému projíždění studie abychom viděli, zda nám požadovaná struktura (např. žlučník) vlivem pohybu v některých fázích dynam. studie z vykreslené ROI nevybočila.
Program z vyznačených zájmových oblastí vytvoří křivky časového průběhu radioaktivity a provede řadu úprav a korekcí:

Následuje matematické zpracování těchto křivek. Ve všech níže uvedených etapách zpracování se program nejprve zeptá, zda je chceme provádět a vykonávají se jen v případě kladné odpovědi. Šetří se tím vyhodnocovací čas v případech, kdy nás zajímají jen některé parametry, popř. jen vizuální a kvalitativní údaje.

Pokud byla nahrána rychlá grupa snímků zachycující perfuzní fázi, lze (fakultativně) analyzovat perfuzi jater. Zobrazí se počáteční (tj. perfuzní) fáze křivky jater a je možno nastavit měřítko zobrazení ve vodorovném směru (expanze-komprese) pro optimální prezentaci dynamiky perfuze. Na perfuzních křivkách celých jater a parenchymu se pak automaticky (s možností ruční korekce) vyznačují body příchodu radioindikátoru, vrchol prvního průtoku bolusu a "dolina" plata oddělujícího perfuzní a parenchymatozní fázi jaterní křivky. Pro celá játra a parenchym se počítá index kvantifikující perfuzi - Washidův perfuzní-průtokový index, který na základě poměru mezi sestupným a vzestupným ramenem píku prvního průchodu bolusu kvantifikuje tu část krví neseného radioindikátoru, která játry proteče a pokračuje dále krevním oběhem, na rozdíl od druhé části, která je játry odfiltrována (analogické jako na obr.3.4.1a) .

Nejprve se zpracovávají křivky celých jater, parenchymu a intrahepatálních žlučových cest. Na křivkách se automaticky (s možností ruční modifikace) vymezují body maxima a počáteční a koncový bod úseku pro kvantifikaci exkrece. Tímto úsekem se metodou nejmenších čtverců proloží exponenciální funkce, podobně jako u nefrografických křivek. Zobrazí se graf fitace a počítá se čas maxima a poločas exkrece.

Podobně jako u dynamické scintigrafie ledvin, matematickou analýzou rychlosti poklesu koncentrace hepatotropního radioindikátoru v krevním řečišti lze stanovit celkovou clearanci jater, přesněji řečeno celkovou clearanci radioindikátoru z blood-poolu. Za normálních okolností je tato celková clearance dána činností jater, v patologických případech k ní však mohou přispívat i ledviny.

Křivka časového průběhu koncentrace radioindikátoru v krevním řečišti (z ROI1) má typický tvar podobný jako při dynam. scintigrafii ledvin (obr.3.9.1): Vzápětí po aplikaci téměř skokově dosáhne maximální hodnoty, pak křivka poměrně rychle klesá především díky distribuci radioindikátoru do extracelulárního prostoru. Rychlost poklesu se snižuje, až po zhruba 40 minutách dosáhne ustálený monoexponenciální průběh daný clearancí radioindikátoru z krevního řečiště především činností jater. Rychlost tohoto monoexponenciálního poklesu je úměrná globální clearanci radioindikátoru, tedy v podstatě funkční zdatnosti jater.

Na křivce z krevního řečiště (z ROI1) se vyznačí počáteční a koncový bod pro fitaci multiexponenciální funkce. Pokud se nespolehneme na automatické vyznačení, počáteční bod fitace vymezíme záhy po příchodu aktivity v místě, kde se zpočátku chaotický průběh křivky již ustálil na monotónním klesání; koncový bod fitace se vymezuje nejlépe ke konci křivky - zhruba v 60.minutě. Následuje vlastní iterativní procedura proložení multiexponenciální funkce (stejné jako u dynam. ledvin - viz kap.3.4) křivkou průběhu radioaktivity v krevním řečišti, přičemž se na displeji zobrazí graf fitace a hodnota poločasu clearance. Dále se program táže, zda chceme počítat globální clearanci radioindikátoru. Celková clearance radioindikátoru je dána součinem rychlostního koeficientu asymptotické exponenciely R5 a distribučního volumu radioindikátoru V_D: GFR = R5 . V_D. Hodnotu R5 máme vypočtenou z fitace křivky blood-poolu. Pro stanovení hodnoty distribučního volumu radiofarmaka V_Dmůžeme v programu opět volit dvě metody: výpočet na základě hodnoty aplikované aktivity a změřené aktivity odebraného krevního vzorku, nebo stanovení (resp. odhad) distribučního volumu empirickou formulí z výšky a váhy pacienta. Analogickým způsobem jako u dynam. ledvin se tak vypočítá hodnota globální clearance radioindikátoru v [ml./sec.] . Výsledky clearance se zobrazí na displeji spolu s barevně odlišenými křivkami fitace krevního řečiště.

Následuje (volitelný) výpočet tranzitních funkcí a tranzitních časů průchodu radioindikátoru celými játry a parenchymem. Tranzitní funkce se konstruují analogickým způsobem jako u dynamické scintigrafie ledvin (kap.3.4) pomocí Laplaceovské dekonvoluce jaterních křivek (korigovaných na tkáňové a intravazální pozadí) s proloženou exponenciální křivkou krevního řečiště, která se bere jako vstupní funkce. Dekonvolucí vatvořená tranzitní funkce představuje hypotetickou křivku z jater, která by vznikla, kdyby aplikovaný radioindikátor by byl jako bolus vstřiknut přímo do cévního systému jater (do arteria hepatis). Na tranzitních křivkách se automaticky (s možností ruční modifikace) vymezují body minimálního, středního a maximálního tranzitního času. Po zpracování obou tranzitních křivek celých jater a parenchymu se tyto křivky společně zobrazí spolu s hodnotami tranzitních časů, z čehož můžeme usuzovat na případné absolutní i vzájemné prodloužení tranzitu radioindikátoru celými játry a parenchymem.

V dobře fungujícím jaterním parenchymu se prakticky 100% radioindikátoru HIDA již při jeho prvním průtoku jaterním cévním řečištěm vychytává a metabolizuje v jaterních buňkách (hepatocytech) a transportuje se intrahepatálními žlučovými cestami. U jaterních poškození se toto vychytávání zpomaluje a radioindikátor recirkuluje v krevním oběhu delší dobu.
Hepatální extrakční frakce (HEF) udává, jaká část radioindikátoru se při jednom průchodu cévním řečištěm jaterního parenchymu vychytává (příp. zbylá nevychytaná část prochází a recirkuluje v krevním oběhu). Hepatální extrakční frakce tedy kvantifikuje funkční schopnost jaterního parenchymu. Vyjadřuje se obvykle v procentech, normální hodnoty jsou blízké 100% (90-100%), u těžkých poškození jater mohou být snížené až na 10%.
Hepatální extrakční frakci lze vypočítat analýzou výše uvedené tranzitní funkce jaterního parenchymu, vzniklé dekonvolucí křivky parenchymu s křivkou z krevního řečiště. Tranzitní křivka parenchymu by v ideálním případě 100% vychytávání měla mít zhruba monoexponenciální průběh (obr... vlevo) způsobený diluční exkrecí radioindikátoru do žlučových cest. Při snížené extrakční frakci má však tranzitní křivka složitější průběh, znázorněný na obr... vpravo. Na počátku je rychlý pokles, způsobený volným průchodem části radioindikátoru dále do krevního oběhu, načež křivka pokračuje pomalejším poklesem odrážejícím transport vychytaného radioindikátoru do intrahepatálních žlučových cest. Poměr velikostí těchto dvou složek udává hodnotu hepatální extrakční frakce HEF.

Výpočet hepatální extrakční frakce HEP na základě analýzy dekonvoluční tranzitní křivky parenchymu.

Výpočet se provede tak, že střední částí tranzitní křivky TF jaterního parenchymu se proloží monoexponenciální funkce EXP(t) = A.e^-k.t, extrapoluje se k t® 0 a spočítá se poměr výšky této exponenciely v místě minimálního tranzitního času TT_min ku celkové výšce tranzitní funkce:
HEF = [EXP(TT_min) / TF(TT_min)] . 100 [%] .
Je třeba upozornit, že tento výpočet je většinou jen přibližný, neboť tranzitní křivky mají často nepravidelný tvar a vykazují statistické fluktuace.

Na základě kvantitativní analýzy jaterních křivek se nasumují příslušné snímky a zobrazí se obrazy jater v perfuzní, sekreční, rané a pozdní exkreční fázi, přičemž se v dolní části obrazovky nabídne ke kontrole a editaci text vizuálního hodnocení obrazů.

Následuje zpracování křivek žlučníku, d.choledochus, interst.traktu a příp. žaludku. Pro každou z nich se stanovuje okamžik příchodu radioindikátoru, vzestupným úsekem se prokládá lineární regresní funkce (zobrazí se graf fitace) a kvantifikuje se strmost (gradient) nárustu radioaktivity v procentech jaterní aktivity za hodinu (obr.3.10.1). Pro žlučník se navíc na dotaz programu vkládá čas event. aplikace cholekinetika a fakultativně se počítá ejekční frakce žlučníku (obr.3.10.1). Na obrazovce se pak zobrazí křivky celých jater, parenchymu, d.choledochus, žlučníku, interst. traktu a event. žaludku se zřetelně vyznačenou svislou čarou udávající okamžik aplikace cholekinetika. Zobrazí se též hodnoty vypočtených dynamických parametrů pro tyto křivky (obr.3.10.1) a v dolní části obrazovky se nabídne k editaci text slovního hodnocení, kde se můžeme vyjádřit k velikosti a tvaru cholescintigrafických křivek včetně příp. reakce žlučníku na cholekinetikum, závažnosti dudeno-gastrického refluxu a pod.. Tento obraz analýzy žlučových cest je vhodné (zvláště v patologických případech) jako mezivýsledek vytisknout pro dokumentaci - obr.3.10.1:

Nakonec se na obrazovce zobrazí sumární snímek obsahjící obrazy význačných fázích dynamické studie (obrazy perfuzní a sekreční fáze jater, rané a pozdní exkreční fáze do intest.traktu), křivky jater, parenchymu, d.choleduchu, žlučníku, intest.traktu a tranzitní funkce celých jater a parenchymu. Pod nimi je přehled nejdůležitějších kvantitativnícvh parametrů vypočtených programem. V dolní části obrazovky se zobrazí text slovního hodnocení, který lze modifikovat a doplňovat. Totéž platí o textu "Závěru", pokud byla vygenerována jeho standardní formulace; jinak text závěrečného hodnocení zde vložíme, včetně podpisu lékaře. Nakonec se vytiskne (v požadovaném počtu výtisků) závěrečný protokol obsahující význačné obrazy, křivky, vypočtené parametry a slovní hodnocení včetně závěru a podpisu lékaře obr.3.10.2:

Klinika nukleární medicíny , Fakultní nemocnice O s t r a v a Datum: .............. Jméno pacienta: ........................ Rodné číslo: .........................
Matematická analýza a komplexní vyhodnocení dynamické funkční scintigrafie jater a žlučových cest - cholescintigrafie

Hodnocení : Po intravenózní aplikaci radioindikátoru se včasně zobrazují játra obvyklého tvaru a velikosti. Jaterní parenchym nevykazuje ložiskové změny. Žlučové cesty je možné diferencovat od 10.min., od 13.min. se začíná plnit žlučník. V 30.min. byl podán cholekinetický podnět. V dalším průběhu pozorujeme rychlou pasáž radioindikátoru biliárním systémem s plynulým odtokem přes ductus choledochus do intest. traktu. Z á v ě r : Vizuální hodnocení sekvenčních snímků a kvantitativní analýza jaterních křivek svědčí pro dobrou hepatocelulární funkci, rychlý tranzit jaterním parenchymem a volnou drenáž biliárního systému, bez známek obstrukce žlučových cest. Žlučník vykazuje dobrou plnicí i evakuační funkci.

Z této struktury zároveň plyne, jak pokračovat při přerušení výpočtu nebo při opětovném spuštění programu za účelem opakování určité části výpočtů. Např. pro změnu textů slovního hodnocení stačí spustit HEPDYN6, pro opakování výpočtu parametrů clearance spustíme HEPDYN2 (načež HEPDYN3 a 4 můžeme vypustit a pokračovat spuštěním HEPDYN5).

SA 1 - ROI , k ř i v k y
SA 10 - obraz perfuzní fáze
SA 11 - obraz sekreční fáze
SA 12 - obraz časné exkreční fáze
SA 11 - obraz pozdní exkreční fáze