FUSION или Volume Navigation - новые возможности в ультразвуке

Как работает FUSION технология

Для работы с объемной навигацией требуется рядом с УЗ аппаратом создать магнитное поле. Для этого излучатель магнитного поля располгается на стойке непосредственно рядом с кушеткой. Далее при помощи специальной скобы магнитные сенсоры (приемники) крепятся на ультразвуковой датчик. Эти сенсоры определяют положение датчика в пространстве относительно пациента.

Далее требуется загрузить трехмерный объем данных. Эти данные могут быть получены на КТ, МРТ, ПЭТ. Также они могут быть получены при 3D/4DУЗИ или 3Dангиографии. Главное условие – формат DICOM. Импорт возможен как по сети, так и со внешнего носителя (CD/DVD, USB). После активации опции и загрузки объема на экране появится похожее изображение.

Теперь необходимо справа выбрать томографический срез и получить слева такой же срез ультразвуковым датчиком. После этого изображения помечаются как эквивалентные.

Дальше любое изменение положения ультразвукового датчика автоматически изменит правую картинку среза объемного изображения.

Объединение УЗИ и МРТ

Первая ассоциация, которая возникает при упоминании «объединения изображений» в области радиологии, — это комбинированные системы ПЭТ-КТ. Однако есть и другие. В первую очередь это относится к новой ультразвуковой системе LOGIQ E9 производства GE Healthcare. На экран этой системы можно выводить не только традиционные эхограммы, но и изображения, полученные ранее методами МРТ или КТ. Возможно, что именно данная методика поможет найти ответ на призыв к изменению путей развития лучевой диагностики.

В рамках инициативы Image Gently, финансируемой Объединением за радиационную безопасность (Alliance for Radiation Safety), в которое входит 13 различных медицинских учреждений, было опубликовано обращение, в котором подчеркивалась важность соблюдения принципа минимизации воздействия ALARA (As Low as Reasonably Achievable).

Доза облучения пациентов, независимо от их возраста, вызывает все большее опасение в среде лучевых диагностов. По этой причине, такие компании, как GE Healthcare, разработали ряд новых протоколов и методик КТ, ориентированных именно на снижение дозы.

Вместе с тем, очевидно, что снижение лучевой нагрузки и уменьшение стоимости услуг не могут служить основанием для ухудшения качества диагностических процедур. Найти пути решения этой дилеммы — одна из основных задач радиологии. В перспективе, наверняка будет найден полноценный выход из этой ситуации, однако уже сейчас видно, что методы, основанные на объединении различных изображений, — это шаг в правильном направлении.

Основные принципы объединения изображений УЗИ и МРТ

Объединение эхограмм с изображениями, полученными методом МРТ, основывается на том, что при МРТ создается трехмерный набор анатомических данных. В большинстве случаев этот набор записан в формате DICOM, и его можно сохранить на любом подходящем сетевом устройстве. В отличие от МРТ метод ультразвуковой диагностики применяется, как правило, в режиме реального времени.

Операторы ультразвуковой системы Logiq E9 теперь могут воспользоваться новой функцией, которая называется Volume Navigation (объемная навигация), для того чтобы вывести неподвижную MP-томограмму вместе с ультразвуковым изображением.

Объемная навигация (V Nav) позволит Вам повысить точность конечных результатов посредством комбинирования и сопоставления мультимодальных изображений в ультразвуковом представлении. Данная опция содержит несколько инструментов (Fusion, GPS, Needle Tip Tracker), позволяющих значительно расширить объем диагностической информации и упростить проведение инвазивных процедур под контролем ультразвука.

{video}tMQ3XoH3Xc4&600&400&0&{/video}

Приложение Fusion совмещает процесс ультразвукового сканирования со снимками, полученными на КТ, МРТ или ПЭТ до этого. Теперь Вы можете напрямую сравнивать несколько областей интереса, используя преимущества разных видов лучевой диагностики, что делает процесс проще, а результаты точнее. Данное приложение поможет Вам не только в определении диагноза, но также во время проведения интервенционных процедур в хирургии.

Объемная навигация с опцией V Nav Fusion осуществляется в несколько последовательных этапов:

Этап №1 — подготовка. Для работы с объемной навигацией требуется рядом с УЗ-аппаратом создать магнитное поле. Для этого излучатель магнитного поля располагается на стойке непосредственно рядом с кушеткой. Далее при помощи специальной скобы магнитные сенсоры (приемники) крепятся на ультразвуковой датчик. Эти сенсоры определяют положение датчика в пространстве относительно пациента. Излучатель и оба приемника подключаются к передней панели УЗ-системы.

Этап № 2 — импорт изображений. Далее требуется загрузить трехмерный объем данных. Эти данные могут быть получены на КТ, МРТ, ПЭТ. Также они могут быть получены при 3D/4D УЗИ или 3D-ангиографии. Главное условие — формат DICOM. Импорт возможен как по сети, так и с внешнего носителя (CD/DVD, USB). После активации опции и загрузки 3D-снимков на экране появится похожее изображение.

Этап № 3 — работа с изображениями. Теперь необходимо справа выбрать томографический срез и получить слева такой же срез ультразвуковым датчиком. После этого изображения помечаются как эквивалентные. Дальше любое изменение положения ультразвукового датчика автоматически изменит правую картинку среза объемного изображения.

{video}cZVB4k1676E&600&400&0&{/video}

При использовании системы LOGIQ Е9 на ее экран выводится эхограмма в реальном времени и соответствующий ей срез, реконструированный по ранее полученным трехмерным данным МРТ. Скорость реконструкции среза, при этом, почти такая же высокая, как на радиологической рабочей станции обработки трехмерных данных.

По существу, LOGIQ Е9 представляет собой симбиоз рабочей станции и ультразвукового аппарата, поэтому на интуитивном уровне врачи-диагносты как бы работают сразу с двумя визуализирующими устройствами, выбирая нужные им данные для постановки диагноза.

Изображения могут выводиться на экран в различных форматах:

• В параллельном режиме вывода двух изображений эхограмма отображается с одной стороны экрана, а MP-изображение — с другой. Такой способ вывода обычно называют форматом с разделением экрана.
• При параллельном выводе изображений можно изменить коэффициентувеличения MP-томограммы. В этом случае оператор может увидеть ту часть MP-изображения, которая выходит за границы эхограммы, но находится в той же плоскости. Это позволяет воспользоваться преимуществами широкого поля зрения МРТ.
• Изображения могут быть выведены также одно поверх другого.

В чем смысл объединения эхограмм сданными МРТ?

{video}niTbcnAoLdg&600&400&0&{/video}

Посмотрим на те преимущества, которыми обладает каждый из рассматриваемых методов:

Метод ультразвуковой диагностики, который упоминается в популярных изданиях, в основном, в связи с его применением в акушерстве, в профессиональной среде ценится за высокое пространственное разрешение (детализация < 1 мм) и универсальность.

Вместе с тем, у этого метода есть два важных недостатка: узкое поле зрения и снижение чувствительности при больших размерах тела пациента. В противоположность этому МРТ характеризуется превосходным контрастным разрешением и широким полем зрения. Кроме того, качество изображений, полученных этим методом, почти не зависит от размеров тела пациента.

С другой стороны, получение изображений в режиме реального времени и открытый доступ к пациенту позволяют использовать ультразвуковую аппаратуру во время интервенционных процедур. Таким образом, объединение этих методов должно помочь снизить затраты, повысить качество диагностики и сделать ее более доступной для пациентов.

Сама идея объединения изображений не является новой. В 2006 году в журнале British Journal of Radiology была опубликована статья, в которой анализировались достоинства объединения изображений КТ и ПЭТ. Как было показано в этой статье, комбинация двух методов позволяет усовершенствовать диагностику, более точно определять стадию заболевания и оценивать результаты лечения для самой широкой группы пациентов.

Этот пример, конечно, еще не является основанием для объединения данных МРТ и УЗИ, однако из него ясно, что объединение методов визуализации может предоставить новую и весьма полезную диагностическую информацию.

Клиническое применение

Технология Volume Navigation появилась на рынке совсем недавно — в четвертом квартале 2008 г. Поэтому наиболее перспективные идеи ее использования, скорее всего, еще только зарождаются в умах радиологов и других специалистов. Тем не менее, уже сейчас есть несколько областей, в которых новая методика завоевала популярность. В первую очередь, речь идет о повторных диагностических исследованиях и об интервенционных процедурах.

Повторное диагностическое исследование

Радиологов и специалистов по ультразвуковой диагностике часто просят охарактеризовать поражение, диагностированное с помощью КТ или МРТ. Наличие поражения, при этом, не подвергается сомнению, однако его параметры (однородность, солидность и т.д.) при МРТ часто остаются невыясненными. И здесь возникает проблема определения локализации поражения при повторном исследовании. В частности, могут сыграть свою роль следующие мешающие факторы:

• Характер поражения не позволяет различить его при УЗИ.
• Поражение «загорожено» ребром или другой анатомической структурой.
• Имеется несколько поражений и трудно однозначно определить то, которое требуется визуализировать.

В каждом из перечисленных случаев функция Volume Navigation позволяет быть уверенным в том, что поражение, визуализируемое ультразвуковым методом, — именно то, которое было обнаружено при МРТ или КТ.

Теперь вы можете работать с изображениями КТ и МРТ, не покидая своего пациента!

Функция Fusion предоставляет великолепную возможность совмещения в режиме реального времени ультразвуковых изображений, , сполученными ранее изображениями КТ, МРТ или ультразвука. Используя преимущества всех режимов визуализации, вы легко и точно можете оценивать патологии.

Вы можете виртуально просканировать ранее полученный объем на соответствие «живому» изображению, сравнив изображения путем наложения, или просто расположив их рядом. Данная технология не только помогает при диагностике, но также незаменима при мониторинге интервенционных процедур.

{video}txg5JkDALEE&600&400&0&{/video}

Интервенционные процедуры

Многие интересуются тем, как можно использовать функцию Volume Navigation при биопсии, абляции и других интервенционных процедурах. В этом случае клиницист может использовать данные, полученные с помощью МР-томографа или компьютерного томографа для планирования процедуры, а ультразвуковую аппаратуру для контроля введения биопсийной иглы или абляционного электрода в режиме реального времени.

LOGIQ E9 Volume Navigation Needle Tracking

{video}F-QFuN80zEs&600&400&0&{/video}

Технология Volume Navigation + эластография

{video}k_pJAs3nEDU&600&400&0&{/video}

Выводы

Мало кто будет спорить с тем, что ультразвуковую диагностику следует применять как можно шире. Технология Volume Navigation — это своеобразный мост между двумя технологиями, призванный объединить достоинства двух разных диагностических подходов. Благодаря этому клиницисты смогут приобрести ту уверенность, которая позволит им перейти, в целом ряде случаев, на более распространенную ультразвуковую платформу.

Совмещение возможностей МРТ и УЗ-диагностики в одной системе позволит многим лечебным учреждения существенно улучшить структуру своих инвестиций. Процедура биопсии под контролем МРТ занимает от 45 минут до одного часа. Используя методику объединения изображений и выполняя биопсию в кабинете УЗ-диагностики, можно будет освободить MP-томограф и провести за то же время 3—4 дополнительных МР-исследования.

Хотя в общем случае наблюдения за пациентом идеальным решением является повторная МРТ, использование ультразвуковых методов может стать вполне адекватной заменой при ограниченных финансовых возможностях лечебного учреждения или самих пациентов. Особенно, если результаты такого исследования будут объединены с результатами предыдущей МРТ.

В условиях, когда и поставщики, и покупатели медицинского оборудования ищут пути снижения стоимости медицинскихуслуг, новая методика позволяет объединить достоинства МРТ, как первичного метода визуализации, и УЗИ, как метода, предназначенного для повторных диагностических исследований.

Важно понимать, что ультразвуковые методы не являются заменой МРТ. Однако после получения результатов МРТ их диагностическую ценность можно еще больше увеличить, анализируя томограммы вместе с ультразвуковым изображением, обладающим собственными преимуществами. Данная методика относительно нова и очень перспективна с точки зрения как улучшения качества диагностики, так и ее доступности для широкого круга пациентов.