Kun sairaalat alkavat korvata ensimmäisen sukupolven 64 viipaleen tietokonetomografiaskannereitaan (CT) vuosikymmenen käytön jälkeen, arviointiryhmien tulisi miettiä useita näkökohtia, kun ne tarkastelevat uudemman sukupolven skannereita. Tärkein näistä on ajatus siitä, että useampi viipale tekee skannerista paremman – mikä ei CT-asiantuntijoiden mukaan välttämättä pidä paikkaansa. Korkean viipymän järjestelmiä tarkasteltaessa on otettava huomioon kustannukset ja hyödyt.
”Asiaa on tarkasteltava siten, että tietokonetomografiaskanneri on työkalu, ja oikeaa työkalua tarvitaan oikeaan työhön, joten se riippuu sairaalasta ja siitä, mihin sitä aiotaan käyttää”, sanoo tohtori Claudio Smuclovisky, FACC, FSCCT, South Florida Imaging Cardiovascular Institute -instituutin johtaja, Holy Cross Hospital, Ft. Lauderdale, Fla., ja sydän- ja verisuonitautien tietokonetomografiakuvantamisjärjestelmien asiantuntija.
”Tietokonetomografiakuvaus on todella jyrkänteellä, ja sen kasvu alkaa todella kiihtyä”, sanoi Leslee Shaw, Ph.D., FACC, FASNC, FAHA, Emory Clinical Cardiovascular Research Institute -instituutin toinen johtaja. ”Jos räpäyttää silmiään, on jäänyt huomaamatta useita hyvin merkittäviä satunnaistettuja tutkimuksia, jotka tukevat CT:n hyödyllisyyttä… Meillä on muutakin kuin kaunis kuva, olemme nähneet dramaattista kasvua CT:n teknisissä näkökohdissa paremman kuvanlaadun ja resoluution myötä, ja voimme jatkaa ja jatkaa.” Hänen mukaansa kaikki nämä seikat pätevät erityisesti sydän- ja verisuonten TT-kuvantamiseen.
Katso video ”What to Consider When Comparing 64-slice to Higher Slice CT Systems”, Claudio Smucloviskyn haastattelu SCCT 2016:ssa.
CT Coverage Area Versus Slices
Smuclovisky sanoi, että on olemassa väärinkäsitys, jonka mukaan useampi viipale tietokonetomografiassa tarkoittaa parempia kuvia. Hänen mukaansa parempi mittari on itse asiassa detektorin peittoalue, jolla mitataan, kuinka suuri osa anatomiasta kuvataan kerralla. Se, kuinka suuri kuva-ala voidaan kattaa, ratkaisee, tarvitaanko kokonaisen elimen kuvaamiseen useita kuvasarjoja. Tämä voi johtaa tikkausartefakteihin ja voi vaatia enemmän aikaa kuvien rekonstruointiin ja tarkasteluun, hän sanoi. Tämä koskee erityisesti sydämen tai keuhkojen aiheuttamaa liikettä.
Detektorin pinta-alan kattavuus voi vaihdella skannerien välillä, joissa on sama määrä viipaleita, koska Smuclovisky selitti detektoreiden koon vaihtelevan kussakin laitteessa. Hän sanoi, että 64 viipaleen järjestelmissä detektorin pinta-alan kattavuus voi vaihdella 19,5 mm:n ja 40 mm:n (4 cm) välillä. Hänen mukaansa järjestelmää pidetään laaja-alaisena ilmaisimena, jos sen kattavuus on vähintään 8 cm.
Laaja-alaisilla detektorijärjestelmillä on yleensä suurempi herkkyys, ne tarjoavat paremmat iteratiiviset rekonstruktio-ohjelmistot, joilla parannetaan sekä kontrastia että spatiaalista resoluutiota, ja niissä on yleensä tehokkaammat työasemat, Smuclovisky selitti.
”Useimmilla lääkäreillä ei ole yksityiskohtaista tietoa fysiikasta tai siihen liittyvästä tekniikasta. Niinpä viiltosota alkoi 10 vuotta sitten, koska ihmiset uskoivat, että jos on enemmän viiltoja, saa laadukkaampia kuvia”, Smuclovisky sanoi. ”Huippuluokan tietokonetomografiakuvauksessa on kuitenkin muitakin osatekijöitä. Sanon ihmisille, että se on kuin katsoisi lentokonetta, jossa lentokoneen lentäminen ei riipu vain siitä, kuinka suuret siivet tai runko ovat, vaan se on kaikkien sen osien summa. Siihen kuuluvat myös moottorit ja lentäjien kokemus – kaiken on sovittava hyvin yhteen ja toimittava yhdessä työnkulussa, jotta kone voi lentää. Kyse ei siis ole vain viipaleista, vaan monista muista komponenteista, jotka kuuluvat tietokonetomografiaskanneriin.”
CT:n pyörimisnopeus
Yksi skannereiden tärkeimmistä ominaisuuksista on gantryn pyörimisnopeus, joka tarkoittaa nopeampaa ajallista erottelukykyä liikkeen epätarkkuuden vähentämiseksi, mikä on erityisen tärkeää sydämen ja keuhkojen läheisyydessä olevien alueiden kohdalla. Nykyään pyörimisnopeus on joissakin uudemmissa skannereissa alle 300 millisekuntia, mutta vanhemman sukupolven järjestelmissä se oli 400-500 millisekuntia. Smuclovisky sanoi, että vanhempien järjestelmien hitaammat nopeudet merkitsivät sitä, että jopa ensimmäisen sukupolven 320-liuskainen skanneri, jonka pyörimisnopeus oli 500 millisekuntia, ei ottanut parhaita mahdollisia kuvia, koska liike saattoi aiheuttaa epätarkkuutta.
Potilasvolyymiin ja sydämen tietokonetomografiaan liittyviä näkökohtia
”Ei kannata keskittyä vain viipaleiden määrään, vaan myös näihin muihin komponentteihin ja työnkulkuun. Kysymys pitäisi olla siitä, kuinka hyvä on kuvien laatu, ja tavoitteena pitäisi olla 95 prosenttia kuvista, jotta työnkulku olisi nopea ja tehokas ja jotta ne olisivat korkealaatuisia diagnostisia tutkimuksia”, Smuclovisky selitti.
Hänen mukaansa 64-liuskaisista tietokonetomografiajärjestelmistä on tullut tavanomaisia työjuhtaskannereita, ja ne ovat minimistandardi sydän- ja verisuonitautien tietokonetomografia-angiografian (CT-angiografia, CTA) suorittamiseksi. Laitoksen on tarkasteltava odotettavissa olevia potilasmääriä ja päätettävä, onko 64 viipaleen standardijärjestelmä riittävä. Jos kyseessä on suuremman volyymin keskus, laajemman alueen detektori (256-, 320- tai 640-liuskaiset skannerit) saattaa olla parempi, koska sillä voidaan kuvata potilaita paljon nopeammin. Smuclovisky sanoi kuitenkin, että vaikka keskukset voivat saavuttaa nopeamman potilasläpimenon laajemmalla alueilmaisimella, sen vastineeksi järjestelmä maksaa huomattavasti enemmän ja ylläpitokustannukset voivat nousta.
”Suosittelen, että jos keskus suunnittelee tekevänsä hyvin vähän sydämen tietokonetomografioita, 64 viipaleen järjestelmä uusimmalla tekniikalla on enemmän kuin riittävä”, hän selitti. ”Mutta jos keskus etsii järjestelmää, jolla se voi tehdä paljon sydämen tietokonetomografioita, ja se aikoo markkinoida sydämen tietokonetomografiaa keskukselleen, on viisasta etsiä laajempaa ilmaisinta, jolla se voi johdonmukaisesti tehdä korkealaatuista kuvantamista ja jolla on myös tehokas työnkulku. Loppujen lopuksi tarvitaan tehokas työnkulku, jossa potilaat saadaan pöydälle ja pois pöydältä 10-15 minuutissa.”
Reducing Dose With Newer CT Systems
On tehty useita tutkimuksia, jotka osoittavat, että väestön säteilyaltistus on lisääntynyt nopeasti pääasiassa lääketieteellisen kuvantamisen, erityisesti tietokonetomografian, lisääntyneen käytön vuoksi. Kourallinen valtavirran tiedotusvälineissä julkisuuteen tulleita tapauksia, jotka koskivat erittäin suurista CT-annoksista johtuvia säteilymyrkytyksiä ja palovammoja, ovat myös tehneet annoksesta suuren huolenaiheen. Valmistajat ovat viime vuosina vastanneet tähän ongelmaan ottamalla käyttöön teknologioita, joilla TT-annoksia voidaan pienentää huomattavasti.
”Missään muussa kuvantamisteknologiassa ei ole panostettu yhtä paljon siihen, että tietokonetomografia olisi nykyään turvallista teknologiaa kuvanlaadun säilyttäen”, Shaw sanoi.
Sydämen tietokonetomografiatutkimukset ovat historiallisesti olleet kaikista tietokonetomografiatutkimuksista suurimpia annoksia, ja keskimääräiset säteilyannokset ovat olleet 15 millisievertiä (mSv) tai enemmän. Nykyään nämä tutkimukset voidaan suorittaa uusimmilla laitteilla joillakin potilailla 1 mSv:n tai sitä pienemmillä annoksilla. ”Mutta potilailla, joilla on sydänsairauden oireita, ei mielestäni ole viisasta tinkiä kuvanlaadusta annoksen vuoksi”, Smuclovisky sanoi. Tästä näkökulmasta katsottuna hänen mukaansa voisi olla järkevämpää odottaa keskimääräisiä alle 5 mSv:n annoksia. Hänen keskuksensa keskimääräinen annos sydäntutkimuksissa on noin 3 mSv. Shaw sanoi, että uusimpien skannereiden tavoiteannosalue sydämen tietokonetomografiassa olisi noin 3 mSv tai alle.
”Mielestäni on tärkeää ymmärtää erot ja ottaa huomioon uudemmat teknologiat, erityisesti turvallisuuden kannalta, jotta voidaan tehdä hyvin pienen annoksen kuvantamista”, Shaw sanoi. Jos sairaalassa on yleensä suuri, lihava potilaspopulaatio, annosta pienentävät tekniikat voivat auttaa vähentämään tietokonetomografia-annosta merkittävästi. ”Altistukset, joita käytämme nykyään lihavien potilaiden tietokonetomografiassa, eivät ole siellä, missä ne voisivat olla uudemmilla tekniikoilla, joita nyt on saatavilla”, hän lisäsi.
Shaw lisäsi, että uusien tietokonetomografiajärjestelmien pitäisi myös olla myyntivaltti potilaille yhteisössä, jotta sairaalaa voitaisiin mainostaa kuvantamistekniikan huippuluokassa olevana sairaalana.
”Nykyään ollaan hyvin huolissaan tietokonetomografian liiallisesta käytöstä ja siitä, että potilaat altistuvat säteilylle liikaa”, hän sanoi. ”Markkinointikeinona on siis se, että olet hyvin huolissasi potilaskeskeisestä kuvantamisesta ja turvallisuudesta ja että käytät uutta teknologiaa annoksen pienentämiseksi – se on jotakin, jota voit hyödyntää liiketoiminnassa. Tai kertoa ihmisille, että päivität teknologiaasi etsiessäsi juuri parempaa potilashoitoa.”
CT-kuvien resoluutio paranee
Smuclovisky sanoi, että yksityiskohtaiset kuvat pienemmistä anatomisista rakenteista ovat riippuvaisia käytettävän CT-järjestelmän alueellisesta resoluutiosta. Nykyisin useimpien skannereiden spatiaalinen resoluutio on noin 0,50, mutta valmistajat kehittävät parhaillaan ilmaisimen ja ohjelmiston yhdistelmiä, joilla tätä resoluutiota voidaan pienentää. SCCT 2016 -tapahtumassa Toshiba esitteli kuvia prototyyppiskannerista, jonka spatiaalinen resoluutio on 0,25. Kun resoluutio on 0,50, radiologit voivat todeta, että verisuonessa on stentti, mutta se on usein hyvin epätarkka. 0,25:n kuvissa yksittäiset stenttijatkokset näkyvät, ja lukija voi kertoa, minkä valmistajan stenttiä on käytetty, ja hän voi ehkä nähdä katkenneet stenttijatkokset.
Iteratiivisen rekonstruktion ohjelmisto on myös tärkeä. Smuclovisky sanoi, että uusimmat mallipohjaiset iteratiiviset rekonstruktio-ohjelmistot voivat parantaa sekä spatiaalista resoluutiota että kontrastia.
Muut tietokonetomografiaskanneriin liittyvät näkökohdat
Smuclovisky sanoi, että muut skannereihin liittyvät näkökohdat ovat tärkeitä, mukaan lukien detektoreiden herkkyys fotonien sieppaamisessa. Mitä tehokkaampia ne ovat, sitä pienempi annos tarvitaan diagnostisesti laadukkaiden kuvien luomiseen. Hänen mukaansa myös se, miten kuvatiedot käsitellään jälkikäteen, on tärkeää.
Iteratiivinen rekonstruktio-ohjelmisto on tärkeä annoksen pienentämisessä ja kuvanlaadun parantamisessa, mutta uusia skannereita arvioivien henkilöiden on tärkeää ymmärtää, miten tämä ohjelmisto toimii ja millainen iteratiivinen ohjelmisto CT-skannerin mukana tulee.
Työasemien on myös oltava riittävän tehokkaita, jotta ne pystyvät käsittelemään nopeasti tuhansia kuvia. Smuclovisky sanoi, että on myös kysymys siitä, luetaanko nämä kuvatietoaineistot paikan päällä vai muualla, mikä voi vaikuttaa tiedonsiirtonopeuteen.