КТ із підрахунком фотонів покращує візуалізацію серця у немовлят із вадами серця – Physics World

КТ із підрахунком фотонів покращує візуалізацію серця у немовлят із вадами серця – Physics World

Мітка часу: 29 червня 2023 8:30

КТ серця з підрахунком фотонів
Покращення якості зображення КТ серця з підрахунком фотонів серця (PCCT) у 174-денного немовляти чоловічої статі зі складною вродженою вадою серця: аксіальне (A) і корональне (B) PCCT зображення з контрастним підсиленням, а також передня (C) і задня (D) 3D реконструкції . (З дозволу: радіологічне товариство Північної Америки)

Відомо, що КТ із підрахунком фотонів (PCCT), передова техніка медичної візуалізації, яка вимірює енергію кожного окремого рентгенівського фотона, покращує КТ-зображення серцево-судинної системи у дорослих. Тепер дослідження з Німеччини, опубліковане в Радіологія показує, що PCCT аналогічно покращує якість зображення для новонароджених дітей і немовлят з підозрою на вроджені вади серця.

Вроджені вади серця, найпоширеніший тип вроджених вад, зазвичай діагностуються за допомогою до- та післяпологового УЗД. Але УЗД не забезпечує достатньої якості зображення для комплексної оцінки індивідуальної анатомії, особливо при складних вадах розвитку у немовлят. Якщо потрібне хірургічне втручання, для планування лікування можна використовувати КТ і МРТ; але обидва мають обмеження при використанні з немовлятами.

Дослідники в Університетська лікарня RWTH Ахена висунули гіпотезу про те, що ПККТ першого покоління може створювати зображення кращої якості, ніж сканування комп’ютерної томографії з двома джерелами (DSCT) третього покоління. PCCT пропонує переваги перетворення рентгенівських фотонів безпосередньо в електричний струм, що може уникнути втрати сигналу на детекторі. Це має зменшити електронний шум, таким чином збільшивши співвідношення сигнал/шум (SNR) і контраст/шум (CNR) і/або дозволити отримання зображень зі зниженою дозою радіації.

«Немовлята та новонароджені з підозрою на вроджені вади серця є технічно складною групою пацієнтів для будь-якого методу візуалізації, включаючи КТ», — коментує головний дослідник Тімм Діррікс. «Існує суттєва клінічна потреба в покращенні КТ серця цієї вразливої ​​групи. Важливо ретельно визначити індивідуальну анатомію серця та можливі шляхи хірургічного втручання, використовуючи найвищі діагностичні стандарти».

Dirrichs та його колеги провели проспективне дослідження, порівнюючи якість зображення та радіаційне опромінення 83 немовлят із підозрою на вроджені вади серця, які пройшли DSCT із контрастним посиленням (з використанням Siemens Healthineers Соматомна сила), 30, які пройшли ПКХТ із контрастуванням (з використанням Наеотом Альфа) і одне немовля, якому зробили обидва сканування.

Для кожного зображення дослідники розрахували SNR і CNR у стандартизованих областях інтересу, розміщених у низхідній аорті та підшкірній жировій клітковині. Вони також оцінили ефективне радіаційне опромінення за допомогою індексу дози КТ та добутку дози на довжину. Два радіологи, один дитячий кардіолог і один дитячий кардіохірург незалежно один від одного оцінили зображення за п’ятибальною шкалою щодо чіткості, загального візуального контрасту, окреслення судин, артефактів руху, артефактів кільця, якості 3D-реконструкцій і загальної якості зображення.

У всіх, крім одного, PCCT-сканування (97%), КТ-зображення були визнані діагностичними, порівняно з 77% DSCT-сканувань. Єдине недіагностичне обстеження PCCT було результатом пропущеного болюсу контрастної речовини. 19 недіагностичних досліджень DSCT мали надзвичайно низькі показники SNR і CNR, артефакти зображення або неадекватний час введення контрастної речовини.

Кількісна оцінка показала, що як SNR, так і CNR були значно вищими для зображень PCCT із середнім значенням SNR 46.3 і CNR 62.0 порівняно з 29.9 і 37.2 відповідно для DSCT. Середні ефективні дози опромінення були подібними: 0.50 мЗв для ПКХТ та 0.52 мЗв для ДСКТ.

Нарешті, з точки зору загальної якості зображення PCCT значно перевершив DSCT. Команда радіологів оцінила 40% зображень PCCT як відмінні та 47% як хороші, порівняно з 4% та 32% відповідно для зображень DSCT. Команда повідомляє, що PCCT також перевершив DSCT у всіх інших порівняльних категоріях.

Дослідники відзначають, що результати їхньої оцінки PCCT є консервативними, оскільки когорта PCCT мала менший середній вік, розмір і вагу, ніж когорта DSCT. Вони пояснюють це тим, що після того, як сканер PCCT став доступним, дитячі кардіохірурги направляли до них все більш молодих пацієнтів через якість отриманого зображення.

Дослідники прийшли до висновку, що КТ із підрахунком фотонів забезпечує кращу якість зображення серцево-судинної системи, ніж КТ із подвійним джерелом при аналогічній дозі опромінення у дітей із підозрою на вади серця. Вони вважають, що PCCT також може бути корисним для детальної характеристики тканин, картування йоду та створення 3D-моделей. «Високі SNR і CNR базових поперечних КТ-зображень є вирішальними для окреслення невеликих структур серця на 3D-моделях або моделях віртуальної реальності», – пишуть вони. «Отримані голограми або 3D-принти все частіше потрібні дитячим хірургам-кардіологам для кожної операції».

Часова мітка:

Більше від Світ фізики