CT นับโฟตอนช่วยปรับปรุงการถ่ายภาพของหัวใจในทารกที่มีข้อบกพร่องของหัวใจ – Physics World

CT นับโฟตอนช่วยปรับปรุงการถ่ายภาพของหัวใจในทารกที่มีข้อบกพร่องของหัวใจ – Physics World

ประทับเวลา: 29 มิถุนายน 2023 8:30 น

CT การตรวจนับโฟตอนของหัวใจ
การปรับปรุงคุณภาพของภาพ CT การตรวจนับโฟตอนของหัวใจ (PCCT) ในทารกเพศชายอายุ 174 วันที่มีข้อบกพร่องของหัวใจพิการแต่กำเนิดที่ซับซ้อน: ภาพ PCCT ตามแนวแกน (A) และโคโรนา (B) ที่ปรับปรุงคอนทราสต์ และด้านหน้า (C) และด้านหลัง (D) การสร้างใหม่ 3 มิติ . (มารยาท: สมาคมรังสีวิทยาแห่งอเมริกาเหนือ)

Photon-counting CT (PCCT) ซึ่งเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ขั้นสูงที่วัดพลังงานของโฟตอนเอ็กซ์เรย์แต่ละตัว เป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยปรับปรุงการถ่ายภาพ CT ของหัวใจและหลอดเลือดในผู้ใหญ่ ขณะนี้การศึกษาจากประเทศเยอรมนีที่ตีพิมพ์ใน รังสีวิทยา แสดงให้เห็นว่า PCCT ปรับปรุงคุณภาพของภาพในทำนองเดียวกันสำหรับทารกแรกเกิดและทารกที่สงสัยว่ามีข้อบกพร่องของหัวใจพิการ แต่กำเนิด

ความบกพร่องของหัวใจแต่กำเนิดซึ่งเป็นความพิการแต่กำเนิดที่พบได้บ่อยที่สุด มักได้รับการวินิจฉัยโดยใช้ภาพอัลตราซาวนด์ก่อนและหลังคลอด แต่อัลตราซาวนด์ไม่ได้ให้คุณภาพของภาพที่เพียงพอสำหรับการประเมินลักษณะทางกายวิภาคของแต่ละบุคคลอย่างครอบคลุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทารกที่มีรูปร่างผิดปกติที่ซับซ้อน หากจำเป็นต้องทำการผ่าตัด สามารถใช้ CT และ MRI เพื่อวางแผนการรักษาได้ แต่ทั้งสองอย่างมีข้อจำกัดเมื่อใช้กับทารก

นักวิจัยที่ RWTH โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยอาเคิน ตั้งสมมติฐานว่า PCCT รุ่นแรกอาจสร้างภาพที่มีคุณภาพดีกว่าการสแกน CT (DSCT) แบบดูอัลซอร์สผสานพลังงานยุคที่สาม PCCT มีข้อได้เปรียบในการแปลงโฟตอนของรังสีเอกซ์ให้เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งอาจหลีกเลี่ยงการสูญเสียสัญญาณที่เครื่องตรวจจับ สิ่งนี้ควรลดสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) และอัตราส่วนคอนทราสต์ต่อสัญญาณรบกวน (CNR) และ/หรือเปิดใช้งานการถ่ายภาพด้วยปริมาณรังสีที่ลดลง

“ทารกและทารกแรกเกิดที่สงสัยว่ามีข้อบกพร่องของหัวใจแต่กำเนิดเป็นกลุ่มผู้ป่วยที่ท้าทายทางเทคนิคสำหรับวิธีการถ่ายภาพใด ๆ รวมถึง CT” ผู้วิจัยหลัก Timm Dirrichs ให้ความเห็น “มีความจำเป็นทางคลินิกอย่างมากในการปรับปรุง CT หัวใจของกลุ่มเสี่ยงนี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำแผนที่กายวิภาคของหัวใจแต่ละบุคคลอย่างรอบคอบและเส้นทางที่เป็นไปได้ของการผ่าตัดโดยใช้มาตรฐานการวินิจฉัยสูงสุดที่เป็นไปได้”

Dirrichs และเพื่อนร่วมงานได้ทำการศึกษาในอนาคตโดยเปรียบเทียบคุณภาพของภาพและการสัมผัสรังสีของทารก 83 รายที่สงสัยว่ามีข้อบกพร่องของหัวใจแต่กำเนิด ซึ่งได้รับ DSCT ที่ปรับปรุงความคมชัด (โดยใช้ Siemens Healthineers กองทัพโสม), 30 คนที่ได้รับ PCCT ที่ปรับปรุงคอนทราสต์ (โดยใช้ แนททอม อัลฟ่า) และทารก XNUMX คนที่ได้รับการสแกนทั้งสองอย่าง

สำหรับแต่ละภาพ นักวิจัยได้คำนวณค่า SNR และ CNR ในบริเวณที่เป็นมาตรฐานซึ่งอยู่ในขอบเขตของหลอดเลือดแดงใหญ่และเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง พวกเขายังประเมินการได้รับรังสีที่มีประสิทธิภาพโดยใช้ดัชนีปริมาณรังสีเอกซ์และผลิตภัณฑ์ความยาวรังสี นักรังสีวิทยา 3 คน แพทย์โรคหัวใจในเด็ก XNUMX คน และศัลยแพทย์หัวใจในเด็ก XNUMX คน ให้คะแนนภาพโดยแยกจากกันในระดับคะแนน XNUMX ระดับสำหรับความคมชัด คอนทราสต์ของภาพโดยรวม การวาดเส้นของเส้นเลือด สิ่งประดิษฐ์เคลื่อนไหว สิ่งประดิษฐ์วงแหวน คุณภาพของการสร้างใหม่ XNUMX มิติ และคุณภาพของภาพโดยรวม

ในการสแกน PCCT ทั้งหมดยกเว้นหนึ่งครั้ง (97%) ภาพ CT ถือว่ามีคุณภาพในการวินิจฉัย เทียบกับ 77% ของการสแกน DSCT การตรวจ PCCT ที่ไม่ได้รับการวินิจฉัยแต่เพียงผู้เดียวเป็นผลมาจากการให้ยาเม็ดคอนทราสต์เอเจนต์ที่ไม่ได้รับ การทดสอบ DSCT ที่ไม่ผ่านการวินิจฉัย 19 รายการมี SNR และ CNR ต่ำอย่างห้ามปราม สิ่งประดิษฐ์ของภาพ หรือเวลาของตัวแทนคอนทราสต์ไม่เพียงพอ

การประเมินเชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าทั้ง SNR และ CNR สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญสำหรับภาพ PCCT โดยมีค่าเฉลี่ย SNR 46.3 และ CNR 62.0 เทียบกับ 29.9 และ 37.2 ตามลำดับสำหรับ DSCT ปริมาณรังสีเฉลี่ยที่มีประสิทธิผลใกล้เคียงกัน: 0.50 mSv สำหรับ PCCT และ 0.52 mSv สำหรับ DSCT

ประการสุดท้าย ในแง่ของคุณภาพของภาพโดยรวม PCCT มีประสิทธิภาพดีกว่า DSCT อย่างมาก ทีมรังสีวิทยาให้คะแนนภาพ PCCT 40% ว่ายอดเยี่ยมและ 47% ดี เทียบกับ 4% และ 32% ตามลำดับสำหรับภาพ DSCT ทีมงานรายงานว่า PCCT ยังมีประสิทธิภาพดีกว่า DSCT ในหมวดหมู่เปรียบเทียบอื่นๆ ทั้งหมด

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าผลการประเมิน PCCT ของพวกเขาเป็นแบบอนุรักษ์นิยม เนื่องจากกลุ่ม PCCT มีอายุ ขนาด และน้ำหนักมัธยฐานที่น้อยกว่ากลุ่ม DSCT พวกเขาระบุสิ่งนี้เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากเครื่องสแกน PCCT พร้อมใช้งาน ศัลยแพทย์หัวใจในเด็กส่งต่อผู้ป่วยอายุน้อยขึ้นเรื่อยๆ ให้พวกเขา เนื่องจากคุณภาพของภาพที่ได้รับ

ผู้วิจัยสรุปได้ว่า CT แบบนับโฟตอนให้คุณภาพการถ่ายภาพหัวใจและหลอดเลือดที่ดีกว่า CT แบบดูอัลซอร์สในปริมาณรังสีที่ใกล้เคียงกันในเด็กที่สงสัยว่ามีข้อบกพร่องของหัวใจ พวกเขาเชื่อว่า PCCT ยังมีประโยชน์สำหรับการระบุลักษณะของเนื้อเยื่อโดยละเอียด การทำแผนที่ไอโอดีน และการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ “SNR และ CNR สูงของภาพ CT แบบภาคตัดขวางพื้นฐานนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิเคราะห์โครงสร้างของหัวใจขนาดเล็กบนแบบจำลอง 3 มิติหรือแบบจำลองความเป็นจริงเสมือน” พวกเขาเขียน “โฮโลแกรมหรือภาพพิมพ์ 3 มิติที่ได้นั้นมีความจำเป็นมากขึ้นสำหรับศัลยแพทย์โรคหัวใจในเด็กสำหรับการผ่าตัดทุกครั้ง”

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์

ความไม่เสถียรของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นสามารถปรับให้เหมาะสมได้โดยการปรับความหนาแน่นของพลาสมาและสนามแม่เหล็ก

คลัสเตอร์ต้นทาง:
โหนดต้นทาง: 1736671
ประทับเวลา: พฤศจิกายน 4, 2022