Optimization of contrast agent enhanced CT of the intra-abdominal lymphatic system
| Title: | Optimization of contrast agent enhanced CT of the intra-abdominal lymphatic system |
| Author(s): | Latva-Äijö, Salla-Maaria |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics |
| Discipline: | Physics |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2016 |
| Abstract: |
Optimization of contrast enhanced CT (computed tomography) of the intra-abdominal lymphatic system in the case of a chylous leakage is the subject of the study. The chylous leakage means a pathologic condition, where the lymphatic liquid (chyle) leaks out from the vessels of the lymphatic system in intra-abdominal space. The diagnose is rare.
CT imaging is based on a different attenuation of the X-rays when they are penetrating through tissues of different kind. Tissues with greater density, like iodine, make the attenuation stronger and they can be used to improve the contrast in the image. Iodinated contrast enhancing agent Lipiodol was chosen for this study for increasing contrast in the CT images of the intestines. The right ratio of the Lipiodol–oil mixing was searched so that the agent would end up in the lymphatic system. The idea was to visualize the lymphatic system and spot the leakage point. This could be useful information when thinking about the follow-up treatment, especially in the case of surgical operation.
The examinations were implemented by imaging plastic phantoms with CT device. The CT images were taken with head and torso phantoms, including different mixing ratios of Lipiodol–oil mixtures. The most suitable mixing ratio of Lipiodol and oil was then estimated from the taken phantom pictures. After that, the results were taken in use with two chylous leakage patients, a 70-yearold male patient and a pediatric patient.
The CT images of the patients were analysed with ImageJ program. The contrast enhancement when using the Lipiodol contrast enhancing agent was excellent, about 300-400 HU with 120 kV tube voltage. The suitable mixing ratio of the Lipiodol–oil mixture was estimated to be 1:8 with the adult patient and 1:10 with the pediatric patient.
The leakage point could not be localized from the CT images. Reason for that might have been the image timing with the pediatric patient. She might have an exceptional rate of fat metabolism, because of her inborn malformations of the intestines. The biokinetical variations and variability of the mixing ratio in the different parts of the intestines also increase the uncertainty of the results of the study. The basic principle of Lipiodol as the contrast enhancing agent has now been tested and the properties of it have been found suitable for similar visualization examinations. The protocol for chylous leakage imaging can be developed and tested further when suitable patients will appear.
Työ käsittelee kontrastiainekorostetun tietokonetomografiakuvantamisen optimointia vatsa-alueen sisäisen lymfanestevuototaudin yhteydessä. Lymfanestevuoto eli kyluslekaasi tarkoittaa elimistön patologista tilaa, jossa lymfanestettä (kylus) pääsee virtaamaan ulos lymfanestekierron järjestelmästä esimerkiksi vatsa-onteloon. Diagnoosi on harvinainen.
Tietokonetomografiakuvantaminen perustuu röntgensäteiden erilaiseen vaimentumiseen niiden kulkiessa erilaisten kudosten läpi. Suuritiheyksiset aineet, kuten jodi, lisäävät säteilyn vaimentumista ja niiden avulla voidaan kontrastia parantaa. Jodipitoinen kontrastiaine Lipiodol valittiin tutkimukseen lisäämään suoliston kontrastia TT-kuvissa. Lipiodolille etsittiin sopivaa sekoitussuhdetta öljyn kera, jotta kontrastiaine hakeutuisi lymfanestekiertoon. Täten testattiin saadaanko lymfanestejärjestelmä ja siinä esiintyvä vuotokohta näkyviin. Tällä voisi olla vaikutusta hoitoa mietittäessä ja jos potilaan kohdalla päädytään kirurgiseen korjausoperaatioon.
Mittaukset toteutettiin kuvantamalla tietokonetomografialaitteella ensin testifantomeita, ja myöhemmin kahta potilasta. TTkuvasarjat tuotettiin head- ja bodyfantomeista, jotka sisälsivät eri suhteissa sekoitettuja Lipiodol-öljy -seoksia. Kuvien perusteella todettiin Lipiodol valmisteen hyvä sopivuus kontrastia tehostavaksi varjoaineeksi vatsanalueen TT-kuvissa. Kuvista arvioitiin soveltuvin Lipiodol–öljy -sekoitussuhde kontrastin optimoimiseksi. Tämän jälkeen testauksen tuloksia sovellettiin kahteen potilaaseen, joista toinen oli yli 70-vuotias mies ja toinen lapsipotilas.
Potilaista saadut TT-kuvat analysoitiin ImageJ-ohjelmalla. Kontrastitehostuma Lipiodol-varjoainetta käytettäessä oli erinomainen, keskimäärin 300–400 HU käytettäessä 120 kV jännitettä. Soveltuvaksi Lipiodol–öljy -konsentraatiosuhteeksi arvioitiin kuvaanalyysien perusteella 1:8 aikuispotilaalla ja 1:10 lapsipotilaalla.
Lymfaattisen järjestelmän vuotokohtaa ei potilailta kuvien perusteella voitu paikallistaa. Lapsipotilaan kohdalla syynä saattoi olla TT-kuvauksen väärä ajoitus, sillä rasva-aineen vaihdunnan nopeus saattoi olla poikkeava johtuen suoliston synnynnäisistä malformaatioista. Kontrastiaineen biokineettinen vaihtelu ja laimennussuhteiden variabiliteetti suoliston eri osissa aiheuttavat myös epävarmuutta tutkimuksen tuloksiin. Menetelmän perustoiminta kontrastin lisääjänä on kuitenkin testattu ja hyväksi havaittu. Protokollaa voidaan kehittää ja testata edelleen kun suhteellisen harvinaista kyluslekaasia sairastavia potilaita ilmaantuu lisää.
|
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| SallanGradu.pdf | 3.206Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [4012]