CT penghitung foton meningkatkan pencitraan jantung pada bayi dengan kelainan jantung – Dunia Fisika

CT penghitung foton meningkatkan pencitraan jantung pada bayi dengan kelainan jantung – Dunia Fisika

Stempel Waktu: 29 Juni 2023 8

CT penghitungan foton jantung
Meningkatkan kualitas pencitraan Cardiac photon-counting CT (PCCT) pada bayi laki-laki berusia 174 hari dengan kelainan jantung bawaan kompleks: gambar PCCT aksial (A) dan koronal (B) yang ditingkatkan kontras, dan rekonstruksi 3D anterior (C) dan posterior (D) . (Sumber: Masyarakat Radiologi Amerika Utara)

Photon-counting CT (PCCT), teknik pencitraan medis canggih yang mengukur energi setiap foton sinar-X individu, dikenal untuk meningkatkan pencitraan CT kardiovaskular pada orang dewasa. Kini, sebuah penelitian dari Jerman dipublikasikan di Radiologi menunjukkan bahwa PCCT juga meningkatkan kualitas gambar untuk bayi baru lahir dan bayi yang diduga memiliki kelainan jantung bawaan.

Cacat jantung bawaan, jenis cacat lahir yang paling umum, biasanya didiagnosis menggunakan pencitraan ultrasonografi sebelum dan sesudah kelahiran. Tapi USG tidak memberikan kualitas gambar yang cukup untuk membuat penilaian anatomi individu yang komprehensif, terutama pada malformasi kompleks pada bayi. Jika pembedahan diperlukan, CT dan MRI dapat digunakan untuk perencanaan perawatan; namun keduanya memiliki keterbatasan saat digunakan dengan bayi.

Para peneliti di Rumah Sakit Universitas RWTH Aachen berhipotesis bahwa PCCT generasi pertama mungkin menghasilkan kualitas gambar yang lebih baik daripada pemindaian CT (DSCT) sumber ganda yang mengintegrasikan energi generasi ketiga. PCCT menawarkan keuntungan mengubah foton sinar-X secara langsung menjadi arus listrik, yang dapat menghindari hilangnya sinyal pada detektor. Hal ini akan mengurangi derau elektronik, sehingga meningkatkan rasio signal-to-noise (SNR) dan rasio kontras-kebisingan (CNR) dan/atau memungkinkan pencitraan dengan pengurangan dosis radiasi.

“Bayi dan neonatus dengan dugaan kelainan jantung bawaan adalah kelompok pasien yang secara teknis menantang untuk metode pencitraan apa pun, termasuk CT,” komentar peneliti utama Timm Dirrichs. “Ada kebutuhan klinis yang substansial untuk meningkatkan CT jantung pada kelompok rentan ini. Sangat penting untuk secara hati-hati memetakan anatomi jantung individu dan kemungkinan rute intervensi bedah menggunakan standar diagnostik setinggi mungkin.”

Dirrichs dan rekannya melakukan studi prospektif yang membandingkan kualitas gambar dan paparan radiasi dari 83 bayi dengan dugaan kelainan jantung bawaan yang menjalani DSCT dengan kontras (menggunakan Siemens Healthineers' Kekuatan Somatom), 30 yang menjalani PCCT kontras (menggunakan Naetom Alpha) dan satu bayi yang memiliki kedua scan.

Untuk setiap gambar, para peneliti menghitung SNR dan CNR di daerah standar yang menarik yang ditempatkan di aorta desenden dan jaringan lemak subkutan. Mereka juga memperkirakan paparan radiasi yang efektif menggunakan indeks dosis CT dan produk dosis-panjang. Dua ahli radiologi, satu ahli jantung anak dan satu ahli bedah jantung anak secara independen menilai gambar pada skala lima poin untuk ketajaman, kontras visual keseluruhan, penggambaran pembuluh darah, artefak gerak, artefak cincin, kualitas rekonstruksi 3D dan kualitas gambar secara keseluruhan.

Dalam semua kecuali satu pemindaian PCCT (97%), gambar CT dianggap memiliki kualitas diagnostik, dibandingkan dengan 77% pemindaian DSCT. Satu-satunya ujian PCCT non-diagnostik adalah hasil dari bolus agen kontras yang terlewatkan. 19 ujian DSCT non-diagnostik memiliki SNR dan CNR yang sangat rendah, artefak gambar, atau pengaturan waktu agen kontras yang tidak memadai.

Penilaian kuantitatif menunjukkan bahwa SNR dan CNR secara signifikan lebih tinggi untuk gambar PCCT, dengan SNR rata-rata 46.3 dan CNR 62.0, dibandingkan dengan masing-masing 29.9 dan 37.2, untuk DSCT. Rata-rata dosis radiasi efektif serupa: 0.50 mSv untuk PCCT dan 0.52 mSv untuk DSCT.

Terakhir, dalam hal kualitas gambar secara keseluruhan, PCCT mengungguli DSCT secara signifikan. Tim radiologi menilai 40% gambar PCCT sangat bagus dan 47% bagus, dibandingkan dengan masing-masing 4% dan 32%, untuk gambar DSCT. Tim melaporkan bahwa PCCT juga mengungguli DSCT di semua kategori komparatif lainnya.

Para peneliti menunjukkan bahwa hasil penilaian PCCT mereka konservatif, karena kohort PCCT memiliki usia rata-rata, ukuran, dan berat badan yang lebih muda daripada kohort DSCT. Mereka menghubungkan ini dengan fakta bahwa setelah pemindai PCCT tersedia, ahli bedah jantung anak merujuk pasien yang semakin muda kepada mereka karena kualitas gambar yang diperoleh.

Para peneliti menyimpulkan bahwa CT penghitung foton menawarkan kualitas pencitraan kardiovaskular yang lebih baik daripada CT sumber ganda dengan dosis radiasi yang sama pada anak-anak yang dicurigai mengalami kelainan jantung. Mereka percaya bahwa PCCT juga dapat berguna untuk karakterisasi jaringan secara mendetail, pemetaan yodium, dan pembuatan model 3D. “SNR dan CNR tinggi dari gambar CT cross-sectional yang mendasari sangat penting untuk menggambarkan struktur jantung kecil pada model 3D atau model realitas virtual,” tulis mereka. “Hologram atau cetakan 3D yang dihasilkan semakin dibutuhkan oleh ahli bedah kardiologi anak untuk setiap operasi.”

Stempel Waktu:

Lebih dari Dunia Fisika