Fotonräknande CT förbättrar hjärtavbildning hos spädbarn med hjärtfel – Physics World

Photon-counting CT (PCCT), en avancerad medicinsk avbildningsteknik som mäter energin hos varje enskild röntgenfoton, är känd för att förbättra kardiovaskulär CT-avbildning hos vuxna. Nu publiceras en studie från Tyskland i Radiologi visar att PCCT på liknande sätt förbättrar bildkvaliteten för nyfödda bebisar och spädbarn som misstänks ha medfödda hjärtfel.

Medfödda hjärtfel, den vanligaste typen av fosterskador, diagnostiseras vanligtvis med ultraljudsundersökning före och efter förlossningen. Men ultraljud ger inte tillräcklig bildkvalitet för att göra en heltäckande bedömning av individuell anatomi, särskilt vid komplexa missbildningar hos spädbarn. Om operation krävs kan CT och MRT användas för behandlingsplanering; men båda har begränsningar när de används med spädbarn.

Forskare vid RWTH Aachens universitetssjukhus hypotesen att första generationens PCCT kan ge bilder av bättre kvalitet än tredje generationens energiintegrerande CT-skanningar (DSCT) med dubbla källor. PCCT erbjuder fördelarna med att omvandla röntgenfotoner direkt till elektrisk ström, vilket kan undvika signalförlust vid detektorn. Detta bör minska det elektroniska bruset och därmed öka signal-brusförhållandet (SNR) och kontrast-brusförhållandet (CNR) och/eller möjliggöra avbildning med reducerad stråldos.

"Spädbarn och nyfödda med misstänkta medfödda hjärtfel är en tekniskt utmanande grupp patienter för alla bildbehandlingsmetoder, inklusive CT", kommenterar chefsutredare Timm Dirrichs. "Det finns ett betydande kliniskt behov av att förbättra hjärt-CT för denna sårbara grupp. Det är viktigt att noggrant kartlägga den individuella hjärtanatomin och möjliga vägar för kirurgiska ingrepp med hjälp av högsta möjliga diagnostiska standarder.”

Dirrichs och kollegor genomförde en prospektiv studie som jämförde bildkvalitet och strålningsexponering av 83 spädbarn med misstänkta medfödda hjärtfel som genomgick kontrastförstärkt DSCT (med Siemens Healthineers' Somatom Force), 30 som genomgick kontrastförstärkt PCCT (med hjälp av Naeotom Alpha) och ett spädbarn som gjorde båda skanningarna.

För varje bild beräknade forskarna SNR och CNR i standardiserade regioner av intresse placerade i den fallande aorta och subkutan fettvävnad. De uppskattade också den effektiva strålningsexponeringen med hjälp av CT-dosindex och doslängdsprodukt. Två radiologer, en pediatrisk kardiolog och en pediatrisk hjärtkirurg bedömde bilderna oberoende av varandra på en femgradig skala för skärpa, övergripande visuell kontrast, avgränsning av kärl, rörelseartefakter, ringartefakter, kvalitet på 3D-rekonstruktioner och övergripande bildkvalitet.

I alla utom en av PCCT-skanningarna (97 %) ansågs CT-bilderna ha diagnostisk kvalitet, jämfört med 77 % av DSCT-skanningarna. Den enda icke-diagnostiska PCCT-undersökningen var resultatet av en missad kontrastmedelsbolus. De 19 icke-diagnostiska DSCT-undersökningarna hade oöverkomligt låga SNR och CNR, bildartefakter eller otillräcklig tidpunkt för kontrastmedel.

Kvantitativ bedömning visade att både SNR och CNR var signifikant högre för PCCT-bilder, med ett medel-SNR på 46.3 och ett CNR på 62.0, jämfört med 29.9 respektive 37.2 för DSCT. De genomsnittliga effektiva stråldoserna var likartade: 0.50 mSv för PCCT och 0.52 mSv för DSCT.

Slutligen, när det gäller övergripande bildkvalitet, överträffade PCCT betydligt DSCT. Röntgenteamet bedömde 40 % av PCCT-bilderna som utmärkta och 47 % som bra, jämfört med 4 % respektive 32 % för DSCT-bilderna. Teamet rapporterar att PCCT också överträffade DSCT i alla andra jämförande kategorier.

Fotonräknande detektorer sänker kontrastrelaterade risker vid CT-angiografi

Forskarna påpekar att resultaten av deras PCCT-bedömning är konservativa, eftersom PCCT-kohorten hade en yngre medianålder, storlek och vikt än DSCT-kohorten. De tillskriver detta det faktum att efter att en PCCT-skanner blev tillgänglig remitterade barnhjärtkirurger allt yngre patienter till dem på grund av den bildkvalitet som erhölls.

Forskarna drar slutsatsen att fotonräknande CT ger bättre kardiovaskulär bildkvalitet än dubbelkälla CT vid en liknande stråldos hos barn med misstänkta hjärtfel. De tror att PCCT också kan vara användbart för detaljerad vävnadskarakterisering, jodkartering och skapande av 3D-modeller. "Högt SNR och CNR för de underliggande tvärsnitts-CT-bilderna är avgörande för att avgränsa små hjärtstrukturer på 3D-modeller eller virtuell verklighetsmodeller", skriver de. "De resulterande hologrammen eller 3D-utskrifterna krävs alltmer av pediatriska kardiologiska kirurger för varje operation."

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Fordon / elbilar, Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• BlockOffsets. Modernisera miljökompensation ägande. Tillgång här.
• Källa: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/