La TC a conteggio di fotoni migliora l'imaging cardiaco nei neonati con difetti cardiaci - Physics World

La TC a conteggio di fotoni (PCCT), una tecnica avanzata di imaging medico che misura l'energia di ogni singolo fotone a raggi X, è nota per migliorare l'imaging TC cardiovascolare negli adulti. Ora, uno studio dalla Germania pubblicato in Radiologia mostra che la PCCT migliora in modo simile la qualità dell'immagine per neonati e bambini sospettati di avere difetti cardiaci congeniti.

I difetti cardiaci congeniti, il tipo più comune di difetti alla nascita, vengono solitamente diagnosticati mediante ecografia pre e postnatale. Ma l'ecografia non fornisce una qualità dell'immagine sufficiente per effettuare una valutazione completa dell'anatomia individuale, specialmente nelle malformazioni complesse nei neonati. Se è necessario un intervento chirurgico, la TC e la RM possono essere impiegate per la pianificazione del trattamento; ma entrambi hanno dei limiti se usati con i bambini.

I ricercatori del RWTH Ospedale universitario di Aquisgrana ipotizzato che la PCCT di prima generazione potrebbe produrre immagini di qualità migliore rispetto alle scansioni CT (DSCT) a doppia sorgente che integrano l'energia di terza generazione. PCCT offre i vantaggi di convertire i fotoni a raggi X direttamente in corrente elettrica, il che può evitare la perdita di segnale al rivelatore. Ciò dovrebbe ridurre il rumore elettronico, aumentando così il rapporto segnale-rumore (SNR) e il rapporto contrasto-rumore (CNR) e/o consentire l'imaging con una dose di radiazioni ridotta.

"Lattanti e neonati con sospetti difetti cardiaci congeniti sono un gruppo di pazienti tecnicamente impegnativo per qualsiasi metodo di imaging, inclusa la TC", commenta il ricercatore principale Timm Dirrichs. “C'è una sostanziale necessità clinica di migliorare la TC cardiaca di questo gruppo vulnerabile. È essenziale mappare attentamente l'anatomia cardiaca individuale e le possibili vie di intervento chirurgico utilizzando i più alti standard diagnostici possibili”.

Dirrichs e colleghi hanno condotto uno studio prospettico confrontando la qualità dell'immagine e l'esposizione alle radiazioni di 83 neonati con sospetti difetti cardiaci congeniti sottoposti a DSCT con mezzo di contrasto (utilizzando Siemens Healthineers' Forza Somatomica), 30 sottoposti a PCCT con mezzo di contrasto (utilizzando il Naeotomo Alfa) e un neonato che aveva entrambe le scansioni.

Per ciascuna immagine, i ricercatori hanno calcolato l'SNR e il CNR in regioni di interesse standardizzate collocate nell'aorta discendente e nel tessuto adiposo sottocutaneo. Hanno anche stimato l'effettiva esposizione alle radiazioni utilizzando l'indice di dose CT e il prodotto dose-lunghezza. Due radiologi, un cardiologo pediatrico e un cardiochirurgo pediatrico hanno valutato in modo indipendente le immagini su una scala a cinque punti per nitidezza, contrasto visivo complessivo, delineazione dei vasi, artefatti da movimento, artefatti ad anello, qualità delle ricostruzioni 3D e qualità complessiva dell'immagine.

In tutte le scansioni PCCT tranne una (97%), le immagini TC sono state ritenute di qualità diagnostica, rispetto al 77% delle scansioni DSCT. L'unico esame PCCT non diagnostico era il risultato di un mancato bolo di mezzo di contrasto. I 19 esami DSCT non diagnostici presentavano SNR e CNR proibitivamente bassi, artefatti dell'immagine o temporizzazione inadeguata dell'agente di contrasto.

La valutazione quantitativa ha mostrato che sia SNR che CNR erano significativamente più alti per le immagini PCCT, con un SNR medio di 46.3 e un CNR di 62.0, rispetto a 29.9 e 37.2, rispettivamente, per DSCT. Le dosi di radiazioni efficaci medie erano simili: 0.50 mSv per PCCT e 0.52 mSv per DSCT.

Infine, in termini di qualità complessiva dell'immagine, il PCCT ha superato in modo significativo il DSCT. Il team di radiologia ha valutato il 40% delle immagini PCCT come eccellente e il 47% come buono, rispetto al 4% e al 32%, rispettivamente, per le immagini DSCT. Il team riferisce che il PCCT ha anche sovraperformato il DSCT in tutte le altre categorie comparative.

I rilevatori di conteggio dei fotoni riducono i rischi correlati al contrasto nell'angiografia TC

I ricercatori sottolineano che i risultati della loro valutazione PCCT sono conservativi, perché la coorte PCCT aveva un'età media, dimensioni e peso più giovani rispetto alla coorte DSCT. Attribuiscono ciò al fatto che dopo che uno scanner PCCT è diventato disponibile, i cardiochirurghi pediatrici hanno indirizzato loro pazienti sempre più giovani a causa della qualità dell'immagine ottenuta.

I ricercatori concludono che la TC con conteggio dei fotoni offre una migliore qualità di imaging cardiovascolare rispetto alla TC a doppia sorgente a una dose di radiazioni simile nei bambini con sospetti difetti cardiaci. Ritengono che il PCCT potrebbe anche essere utile per la caratterizzazione dettagliata dei tessuti, la mappatura dello iodio e la creazione di modelli 3D. "Alti SNR e CNR delle immagini TC trasversali sottostanti sono fondamentali per delineare piccole strutture cardiache su modelli 3D o modelli di realtà virtuale", scrivono. “Gli ologrammi o le stampe 3D risultanti sono sempre più richiesti dai chirurghi di cardiologia pediatrica per ogni intervento chirurgico”.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/