Licząca fotony tomografia komputerowa poprawia obrazowanie serca u niemowląt z wadami serca – Physics World

Wiadomo, że tomografia komputerowa z liczeniem fotonów (PCCT), zaawansowana technika obrazowania medycznego, która mierzy energię każdego pojedynczego fotonu promieniowania rentgenowskiego, poprawia obrazowanie tomografii komputerowej układu sercowo-naczyniowego u dorosłych. Teraz badanie z Niemiec opublikowane w Radiologia pokazuje, że PCCT w podobny sposób poprawia jakość obrazu noworodków i niemowląt z podejrzeniem wrodzonych wad serca.

Wrodzone wady serca, najczęstsza wada wrodzona, są zwykle diagnozowane za pomocą ultrasonografii przed i po urodzeniu. Jednak ultrasonografia nie zapewnia wystarczającej jakości obrazu, aby dokonać kompleksowej oceny indywidualnej anatomii, zwłaszcza w złożonych wadach rozwojowych u niemowląt. Jeśli wymagana jest operacja, do planowania leczenia można zastosować tomografię komputerową i rezonans magnetyczny; ale oba mają ograniczenia, gdy są używane u niemowląt.

Naukowcy z Szpital Uniwersytecki RWTH Akwizgran postawiono hipotezę, że PCCT pierwszej generacji może dawać obrazy lepszej jakości niż skany CT z dwoma źródłami integracji energii (DSCT) trzeciej generacji. PCCT oferuje zalety konwersji fotonów promieniowania rentgenowskiego bezpośrednio na prąd elektryczny, co pozwala uniknąć utraty sygnału w detektorze. Powinno to zmniejszyć szum elektroniczny, zwiększając w ten sposób stosunek sygnału do szumu (SNR) i kontrastu do szumu (CNR) i/lub umożliwić obrazowanie przy zmniejszonej dawce promieniowania.

„Niemowlęta i noworodki z podejrzeniem wrodzonych wad serca stanowią technicznie wymagającą grupę pacjentów dla jakiejkolwiek metody obrazowania, w tym tomografii komputerowej” — komentuje główny badacz Timm Dirrichs. „Istnieje znaczna kliniczna potrzeba udoskonalenia tomografii komputerowej serca tej wrażliwej grupy. Niezbędne jest dokładne odwzorowanie indywidualnej anatomii serca i możliwych dróg interwencji chirurgicznej przy użyciu najwyższych możliwych standardów diagnostycznych”.

Dirrichs i współpracownicy przeprowadzili prospektywne badanie porównujące jakość obrazu i ekspozycję na promieniowanie 83 niemowląt z podejrzeniem wrodzonych wad serca, które przeszły DSCT ze wzmocnieniem kontrastowym (przy użyciu Siła Somatomu), 30, którzy przeszli PCCT ze wzmocnionym kontrastem (przy użyciu Naeotom Alfa) i jedno niemowlę, które miało oba skany.

Dla każdego obrazu naukowcy obliczyli SNR i CNR w wystandaryzowanych obszarach zainteresowania umieszczonych w aorcie zstępującej i podskórnej tkance tłuszczowej. Oszacowali również efektywną ekspozycję na promieniowanie za pomocą wskaźnika dawki CT i iloczynu dawki i długości. Dwóch radiologów, jeden kardiolog dziecięcy i jeden kardiochirurg dziecięcy niezależnie ocenili obrazy w pięciostopniowej skali pod kątem ostrości, ogólnego kontrastu wizualnego, zarysowania naczyń, artefaktów ruchowych, artefaktów pierścieniowych, jakości rekonstrukcji 3D i ogólnej jakości obrazu.

We wszystkich skanach PCCT z wyjątkiem jednego (97%) obrazy CT uznano za jakości diagnostyczne, w porównaniu z 77% skanów DSCT. Jedyne niediagnostyczne badanie PCCT było wynikiem pominięcia bolusa środka kontrastowego. 19 niediagnostycznych badań DSCT wykazało zbyt niskie SNR i CNR, artefakty obrazu lub nieodpowiedni czas podania środka kontrastowego.

Ocena ilościowa wykazała, że ​​zarówno SNR, jak i CNR były znacząco wyższe dla obrazów PCCT, ze średnim SNR 46.3 i CNR 62.0, w porównaniu z odpowiednio 29.9 i 37.2 dla DSCT. Średnie skuteczne dawki promieniowania były zbliżone: 0.50 mSv dla PCCT i 0.52 mSv dla DSCT.

Wreszcie, pod względem ogólnej jakości obrazu, PCCT znacznie przewyższa DSCT. Zespół radiologów ocenił 40% obrazów PCCT jako doskonałe i 47% jako dobre, w porównaniu z odpowiednio 4% i 32% obrazów DSCT. Zespół informuje, że PCCT przewyższa również DSCT we wszystkich innych kategoriach porównawczych.

Detektory zliczające fotony zmniejszają ryzyko związane z kontrastem w angiografii TK

Naukowcy zwracają uwagę, że wyniki ich oceny PCCT są konserwatywne, ponieważ kohorta PCCT miała młodszą medianę wieku, wzrostu i wagi niż kohorta DSCT. Przypisują to faktowi, że po udostępnieniu skanera PCCT kardiochirurdzy dziecięcy kierowali do niego coraz młodszych pacjentów ze względu na uzyskiwaną jakość obrazu.

Badacze doszli do wniosku, że tomografia komputerowa z liczeniem fotonów zapewnia lepszą jakość obrazowania układu sercowo-naczyniowego niż tomografia komputerowa z dwoma źródłami przy podobnej dawce promieniowania u dzieci z podejrzeniem wad serca. Uważają, że PCCT może być również przydatne do szczegółowej charakterystyki tkanek, mapowania jodu i tworzenia modeli 3D. „Wysoki SNR i CNR leżących u podstaw przekrojowych obrazów CT mają kluczowe znaczenie dla nakreślenia małych struktur serca na modelach 3D lub modelach rzeczywistości wirtualnej” – piszą. „Otrzymane hologramy lub wydruki 3D są coraz częściej wymagane przez chirurgów kardiologów dziecięcych podczas każdej operacji”.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
• PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• PlatonESG. Motoryzacja / pojazdy elektryczne, Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
• Przesunięcia bloków. Modernizacja własności offsetu środowiskowego. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/