Přesná terminologie v zobrazovacích metodách
Proč vytahuji tak jasné téma?
Protože není jasné pro každého. 😲
Ano. Divili by jste se, ale velmi často čtu ve zprávách špatná slova, kterými doktoři popisují nálezy ze zobrazovacích metod. Echogenity, denzity, opacity a podobné pojmy se různě střídají ve zprávě a výsledné sdělení se tím ztrácí. Nevím jak vy, ale já pak ztrácím důvěru v celou zprávu.
V newsletteru Zobrazkár #7 jsem psal o terminologii v ultrasonografii. Bylo to stručné a doplněné o snímek, který ukazoval jednotlivé pojmy.
Dnes zkusím vysvětlit názvy používané pro snímky ze všech běžných modalit (RTG, USG, CT a MR). Nebude to náhrada za odborné učebnice, ale mohlo by to pomoct pochopit problematiku.
Specifické termíny modalit
rentgenologie (RTG) = opacita
ultrasonografie (USG) = echogenita
výpočetní tomografie (CT) = atenuace, denzita
magnetická rezonance (MR) = signál, intenzita
Každá modalita vychází z jiných fyzikálních principů a jinak se tvoří obraz. Mezi RTG a CT je nejmenší rozdíl, protože obě modality využívají pro vznik obrazu rentgenové záření. Rozdíl tam je, a to ve způsobu vysílání záření na pacienta a jeho zpracování. Zjednodušeně řečeno, při RTG vyšetření dojde k ozáření určité plochy a vzniká snímek, na kterém se orgány a struktury těla vzájemně překrývají. Doslova hra stínů. Při CT vyšetření rotuje rentgenka (zdroj rentgenového záření) kolem pacienta a to co projde jeho tělem zachytí detektory. Na základě (celkem složitých) matematických operací přístroj ví, kolik záření absorbovali jednotlivé části těla. Protože se pracuje s digitálním obrazem, tak jsou vytvořeny voxely (pixel ve 3D). Snímky se prohlíží na monitoru, takže opět jen dvourozměrné, a proto mluvíme o řezech. Vyšetřený objem těla je jakoby „rozřezán“ na plátky (tloušťku si určí obsluha CT přístroje). Každý řez se skládá z mnoha pixelů (512 × 512) a každý pixel má nějaké číslo určené množstvím absorbovaného záření (detektory a matematika). Abychom nekoukali na velkou tabulku plnou čísel, tak jim přiřadíme nějakou barvičku (škálu šedi). A pak už koukáme na výsledné snímky. Čísla pixelů jsou neměnná, ale škála šedi jim přiřazená se dá měnit. Určitý rozsah čísel může být jednou bílý, podruhé černý a potřetí 50% šedá. Říkáme tomu „okno“ nebo „oknění“. O tom zas někdy jindy. Už tak je článek dlouhý.
Úplně jiné principy zobrazení jsou pak využity v USG a MR. Viz níže.
Rentgenologie (RTG)
Jak jsem napsal výše, je to (s nadsázkou) hra stínů. Proto se začal používat pojem opacita. Slovo vychází z latinského opacus (stinný, temný, neprůhledný). Neprůhledný to přesně vystihuje. V rentgenologii pracujeme s tím, že každá tkáň pohltí/absorbuje určité množství záření. Vzniká tedy stín. Akorát není černý jak z viditelného světla, ale bílý.
Kolik záření pohltí? To je určeno složením tkáně (chemické prvky), její hustotou (specifickou hmotností) a tloušťkou. Víc záření absorbují prvky s vyšším atomovým číslem, tkáně s vyšší hustotou a tlustší tkáně. Tloušťkou tkáně je samozřejmě myšlen ten rozměr, který musí fotony rentgenového záření projít (rentgenové záření se šíří po přímce).
Když tkáň absorbuje všechno záření, tak bude na snímku bílá (nejvyšší opacita). Když neabsorbuje žádné záření, tak bude černá (nejnižší opacita). Tkáně, absorbující něco mezi všechno a nic, jsou na snímku prezentovány jako škála šedi. Každou barvu můžeme označit jako opacitu, ale musíme upřesnit zda je vysoká nebo nízká. Aby v tom nebyl zmatek, tak se určilo 5 základních opacit (znáte ze školy nebo předchozích vydání Zobrazkára). Seřazeno od nejvyšší opacity po nejnižší to je:
Kov
Kost
Měkká tkáň
Tuk
Plyn
A jedna záludnost rentgenologie. Radiolucence.
Určitě jste se s tímto názvem již setkali. Pochází zase z latiny, lucere (svítit, být lesklý). V radiologii vyjadřuje, že objektem/tkání prošlo hodně záření. Je tedy „průsvitná“ z hlediska rentgenového záření (lucentní). Opět je to pojem relativní a lze ho stupňovat jako víc nebo méně radiolucentní. Nejvíc radiolucentní tkáň je na snímku černá. Nejméně radiolucentní je bílá. Výše popsaných 5 opacit má odshora dolů stoupající radiolucenci (a klesající radioopacitu).
V praxi se pak pro zjednodušení často mluví pouze o opacitě s přidáním jednoho z výše uvedených pěti názvů (např. opacita kosti, opacita plynu).
A druhá záludnost rentgenologie. Denzita.
Občas někdo použije slovo denzita, resp. radiodenzita. Slovo pochází také z latiny, densitas (hustota). Jeho význam je jasný, ale závisí na kontextu. A toto je ten největší problém. Můžete mluvit o optické denzitě nebo o tkáňové denzitě. Optická denzita má vztah k viditelnému světlu. Když je struktura denzní pro průchod světla, tak je tmavá (černá). Tkáňová denzita se používá v radiologii (RTG a CT). Radiodenzní tkáň absorbuje hodně rentgenového záření a na snímku je světlá nebo až bílá. Z tohoto důvodu musíme vždy specifikovat, o jaké denzitě mluvíme. Stejná barva má z pohledu optické a tkáňové denzity opačný význam, resp. původ vzniku. Ne všem lidem jsou oba tyto pojmy jasné. Doporučuji se termínu denzita vyhnout. Aspoň v rentgenologii.
Výpočetní tomografie (CT)
Využívá opět rentgenové záření. Aby nedocházelo k překryvu struktur jak v rentgenologii, tzv. sumačnímu snímku, tak rentgenka krouží kolem pacienta a záření prochází skrz tělo. Vždy jsme to na univerzitě připomínali ke krájení salámu. Když se pak podíváte na každé kolečko, tak máte jasnou představu o složení a vnitřním uspořádání rozkrájené části salámu. S tělem zvířat a lidí je to však jednodušší, protože známe anatomii každé části těla a víme, co tam čekat. 😉 Každý foton rentgenového záření, který projde pacientem, dopadne na detektor. Přístroj ví, jakou intenzitu záření vyslal na pacienta. Po dopadu na detektor opět zjistí intenzitu záření. Pomocí matematických operací dokáže vypočítat, kolik RTG záření absorbovaly jednotlivé části těla. Výsledné snímky jsou tvořeny pixely. Každý pixel má určitou hodnotu na základě absorbovaného množství záření. Určitému rozsahu hodnot pixelů je pak přidělena barva bílá, černá nebo škála šedi („oknění“). Tím vznikne finální obraz.
Základem CT snímků je tedy oslabování RTG záření, a proto mluvíme o atenuaci (angl. attenuate = zmírnit, oslabit). Je to pojem relativní a při popisu porovnáváme popisovanou strukturu k jiné struktuře. Tkáň může být hyperatenuující (pohlcuje hodně záření) nebo hypoatenuující (pohlcuje málo záření). V popisu může použít i pojem izoatenuující, tj. má stejnou barvičku jako okolní tkáň. Podobně jako v rentgenologii můžeme použít atenuaci ve spojení s konkrétní tkání (např. atenuace tuku, atenuace tekutiny, atenuace kovu).
O denzitě jsem psal, že se ji máte v rentgenologii vyhnout. U CT snímků ji však můžete používat. Denzita odkazuje na konkrétní hodnoty pixelů (viz výše). Výsledné číslo by mělo být v rozmezí -1024 až +3072. Tato čísla jsou tzv. Hounsfieldovy jednotky (HU). Někdy se jim říká CT číslo.
Ultrasonografie (USG)
Pro vyšetření se používá zvuková vlna. Frekvence tohoto zvuku je vyšší než horní hranice pro lidský sluch, a proto se označuje jako ultrazvuk (měřeno v jednotkách Hertz, Hz). V diagnostice se pohybujeme nad 1 MHz. Ultrazvukový diagnostický přístroj je v podstatě počítač s pár komponenty navíc. Jednou z nich je sonda, pomocí které vyšetřujeme pacienta. Je to vysílač i přijímač ultrazvukových vln.
Základem pro zobrazení je odraz ultrazvukové vlny. Odražené vlny zachytí sonda a promění na elektrický signál, který zpracuje počítač do finálního obrazu. Nebudeme zabíhat do detailů. Soustřeďme se teď jen na odraz. Odraz se řecky řekne echo. Pro popis ultrasonografických snímků, vytvořených z odrazů ultrazvukové vlny, se používá pojem echogenita (schopnost tvořit odrazy). Podle množství odražených vln může být tkáň hyperechogenní (hodně odrazů), hypoechogenní (málo odrazů), nebo anechogenní (žádný odraz). Opět je to pojem relativní. Popisujeme vztah dvou struktur navzájem, nebo k normálnímu stavu (ne vždy je to jednoduché). Když budou mít dvě struktury stejné barvičky na USG snímku, tak jsou izoechogenní.
Magnetická rezonance (MR)
Základem je silné magnetické pole (ano, z pohledu Země, jsou všechny diagnostické magnety silné). Další potřebná složka je radiofrekvenční pulz. Po umístění pacienta do tohoto magnetického pole mají protony v těle jednoznačně určenou orientaci (velmi zjednodušené). Když na vyšetřovanou oblast začne působit radiofrekvenční pulz, tak tkáň dostane energii a dojde k vychýlení protonů v této tkáni. Po vypnutí radiofrekvenčního pulzu se protony vrací do své původní polohy a uvolní energii (opět velmi zjednodušené). Tato je ve formě elektrického proudu zaznamenána cívkou (signál). Pak jdou na řadu složité matematické operace a na konci máme MR snímek (MRI). Opět pracujeme s řezy jako u CT. Každý řez, tedy snímek, obsahuje pixely. Barevná intenzita pixelu (ve škále šedi, včetně bílé a černé) je určena sílou signálu z dané části těla. A proto k popisu snímků používáme slovo intenzita nebo signál. Oba termíny zas doplňujeme předpony hyper-, hypo- nebo izo-. Stejně jako v ultrasonografii nebo CT.
Tkáň, která vydává hodně signálu, je označena jako hypersignální nebo hyperintenzní (na snímku světlá až bílá). Když získáme malé množství signálu, tak mluvíme o hyposignální nebo hypointenzní tkáni (na snímku tmavá až černá). Pojem signál se spojuje s fyzikální podstatou (množstvím energie uvolněné protony). Pojem intenzita se pak vztahuje k obrazu, tj. jak moc je pixel bílý.
V praxi existuje velké množství vyšetřovacích protokolů (sekvencí), které mohou zobrazit jednu stejnou tkáň různě. Nejjednodušší (a nejčastější) příklad je voda a tuk. V sekvenci T1 je voda hypointenzní (tmavá) a tuk hyperintenzní (světlý). V T2 sekvenci jsou voda i tuk hyperintenzní (světlé). MR využívá fyzikálně-chemické vlastnosti tkáně pro její zobrazení. Dle použité sekvence lze určit, zda tkáň obsahuje hodně nebo málo vody, zda je voda čistá nebo s příměsí různých látek, zda je tekutina volná nebo vázaná a další vlastnosti, které vedou k napsání radiologické diagnózy.
Proč máme dodržovat správnou terminologii?
Po mnoha řádcích textu se dostáváme k samotnému důvodu, proč jsem tento článek chtěl napsat.
Z výše napsaného vyplývá, že každá modalita využívá nějakou interakci hmoty (pacient) s dodanou/aplikovanou energií z diagnostického přístroje. Výsledkem této interakce je obrázek prezentovaný ve škále šedi. V každém snímku bude něco bílé, něco černé a něco šedé. Ne vždycky to bude reprezentovat tu stejnou tkáň.
Příklad:
Tekutina je na USG snímku anechogenní (černá). Na RTG snímku má tekutina stejnou opacitu jako měkká tkáň (někdy říkáme i opacita tekutiny; synonymum). Na CT snímcích je tekutina celkem tmavá v porovnání s měkkou tkání (lze je odlišit, a to je jedna z výhhod CT v porovnání s RTG). Na MR snímcích může být tekutina světlá i tmavá, a to podle zvolené sekvence.
Když by někdo popisoval struktury na CT snímku pomocí pojmů z ultrasonografie, tak si nelze strukturu správně představit. To, co je na USG snímku černé (anechogenní), nebude na CT snímku černé a asi ani tmavé. Viz výše uvedený příklad s tekutinou. Stejně tak pojem opacita nelze použít pro snímky z jiných modalit. Opacita na snímku je definována složením, hustotou a tloušťkou tkáně a výsledkem je pouze 5 barviček (opacit). U jiných modalit nám tyto faktory moc nepomohou nebo jsou úplně zbytečné (pro uvažování v medicíně).
Samozřejmě, každému se občas stane, že se přeřekne a použije špatný pojem. Zejména když ve svém projevu střídáte popis z různých modalit. To je něco jiného.
Důvodem pro napsání tohoto (hodně dlouhého) článku byly chyby v písemném projevu doktorů. Konkrétně ve zprávách, žádankách, zdravotní dokumentaci a dalších odborných písemnostech vztahujících se k pacientovi a lékařské činnosti. Věřím, že na to budete příště pamatovat a vaše zprávy budou přesnější, tudíž i lepší pro kolegy.