Fotoneja laskeva CT parantaa sydämen kuvantamista vauvoilla, joilla on sydänvikoja – Physics World

Fotoneja laskevan CT:n (PCCT), edistyneen lääketieteellisen kuvantamistekniikan, joka mittaa kunkin yksittäisen röntgenfotonin energiaa, tiedetään parantavan aikuisten sydän- ja verisuonijärjestelmän CT-kuvausta. Nyt saksalainen tutkimus julkaistiin vuonna Radiologia osoittaa, että PCCT parantaa samalla tavalla vastasyntyneiden ja synnynnäisistä sydänvioista epäiltyjen vauvojen kuvanlaatua.

Synnynnäiset sydänvauriot, yleisin synnynnäisten epämuodostumien tyyppi, diagnosoidaan yleensä pre- ja postnataalisella ultraäänikuvauksella. Ultraääni ei kuitenkaan tarjoa riittävää kuvanlaatua yksilöllisen anatomian kattavan arvioinnin tekemiseksi, etenkään vauvojen monimutkaisissa epämuodostumissa. Jos leikkausta tarvitaan, CT:tä ja MRI:tä voidaan käyttää hoidon suunnitteluun; mutta molemmilla on rajoituksia käytettäessä vauvojen kanssa.

Tutkijat RWTH Aachenin yliopistollinen sairaala oletti, että ensimmäisen sukupolven PCCT voisi tuottaa parempilaatuisia kuvia kuin kolmannen sukupolven energiaa integroiva kaksilähde-CT (DSCT) -skannaus. PCCT tarjoaa etuja, kun röntgenfotonit muunnetaan suoraan sähkövirraksi, mikä voi välttää signaalin häviämisen ilmaisimessa. Tämän pitäisi vähentää elektronista kohinaa, mikä lisää signaali-kohinasuhdetta (SNR) ja kontrasti-kohinasuhdetta (CNR) ja/tai mahdollistaa kuvantamisen pienemmällä säteilyannoksella.

"Imeväiset ja vastasyntyneet, joilla epäillään synnynnäisiä sydänvikoja, ovat teknisesti haastava potilasryhmä mille tahansa kuvantamismenetelmälle, mukaan lukien CT", kommentoi päätutkija Timm Dirrichs. "Tämän haavoittuvan ryhmän sydämen TT:n parantamiselle on olemassa merkittävä kliininen tarve. On välttämätöntä kartoittaa huolellisesti yksilöllinen sydämen anatomia ja mahdolliset kirurgiset reitit korkeimpien mahdollisten diagnostisten standardien avulla.

Dirrichs ja kollegat suorittivat prospektiivisen tutkimuksen, jossa verrattiin kuvanlaatua ja säteilyaltistusta 83 lapsella, joilla epäillään synnynnäisiä sydänvikoja ja joille tehtiin kontrastitehostettu DSCT (käyttäen Siemens Healthineersin Somatom Force), 30, joille tehtiin kontrastitehostettu PCCT (käyttäen Naeotom Alpha) ja yksi vauva, jolle tehtiin molemmat skannaukset.

Jokaiselle kuvalle tutkijat laskivat SNR:n ja CNR:n standardoiduilla kiinnostavilla alueilla laskevassa aorttassa ja ihonalaisessa rasvakudoksessa. He myös arvioivat tehokkaan säteilyaltistuksen käyttämällä TT-annosindeksiä ja annospituustuotetta. Kaksi radiologia, yksi lasten kardiologi ja yksi lasten sydänkirurgi arvioivat kuvat itsenäisesti viiden pisteen asteikolla terävyyden, visuaalisen kontrastin, verisuonten rajaamisen, liikeartefaktien, rengasartefaktien, 3D-rekonstruktioiden laadun ja yleisen kuvanlaadun suhteen.

Yhtä lukuun ottamatta kaikissa PCCT-kuvauksissa (97 %) TT-kuvia pidettiin diagnostisen laadukkaana verrattuna 77 prosenttiin DSCT-skannauksista. Ainoa ei-diagnostinen PCCT-tutkimus oli seurausta varjoaineboluksen puuttumisesta. 19 ei-diagnostisessa DSCT-tutkimuksessa oli kohtuuttoman alhainen SNR ja CNR, kuvavirheitä tai riittämätön varjoaineen ajoitus.

Kvantitatiivinen arviointi osoitti, että sekä SNR että CNR olivat merkittävästi korkeammat PCCT-kuvissa, keskimääräisen SNR:n ollessa 46.3 ja CNR:n ollessa 62.0 verrattuna DSCT-kuviin 29.9 ja 37.2. Keskimääräiset efektiiviset säteilyannokset olivat samanlaiset: PCCT:llä 0.50 mSv ja DSCT:llä 0.52 mSv.

Lopuksi, yleisen kuvanlaadun suhteen PCCT ylitti merkittävästi DSCT:n. Radiologia arvioi 40 % PCCT-kuvista erinomaisina ja 47 % hyviksi verrattuna 4 %:iin ja 32 %:iin DSCT-kuvien osalta. Tiimi raportoi, että PCCT suoritti myös DSCT:n kaikissa muissa vertailuluokissa.

Fotoneja laskevat ilmaisimet vähentävät kontrastiin liittyviä riskejä TT-angiografiassa

Tutkijat huomauttavat, että heidän PCCT-arvionsa tulokset ovat konservatiivisia, koska PCCT-kohortin mediaani-ikä, koko ja paino oli nuorempi kuin DSCT-kohortti. He selittävät tämän siitä, että PCCT-skannerin tultua saataville lasten sydänkirurgit lähettivät yhä nuorempia potilaita heidän luokseen kuvanlaadun vuoksi.

Tutkijat päättelevät, että fotonien laskeva TT tarjoaa paremman sydän- ja verisuonikuvauksen laadun kuin kaksilähde-TT samanlaisella säteilyannoksella lapsilla, joilla epäillään sydänvikoja. He uskovat, että PCCT voisi olla hyödyllinen myös yksityiskohtaisessa kudosten karakterisoinnissa, jodikartoituksessa ja 3D-mallien luomisessa. "Taustalla olevien poikkileikkauskuvien korkea SNR ja CNR ovat ratkaisevan tärkeitä pienten sydänrakenteiden rajaamisessa 3D-malleissa tai virtuaalitodellisuusmalleissa", he kirjoittavat. "Lasten kardiologian kirurgit vaativat syntyviä hologrammeja tai 3D-tulosteita yhä enemmän jokaisessa leikkauksessa."

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. Autot / sähköautot, hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• BlockOffsets. Ympäristövastuun omistuksen nykyaikaistaminen. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/