Ziekenhuizen beginnen hun eerste generatie 64-slice computertomografie-scanners (CT) na tien jaar gebruik te vervangen. De belangrijkste daarvan is het idee dat meer sneetjes een betere scanner oplevert – wat volgens CT-deskundigen niet noodzakelijk het geval is. Er zijn kosten versus baten te overwegen bij het kijken naar high-slice systemen.
“De manier waarop je dit moet bekijken is dat de CT-scanner een instrument is, en je hebt het juiste instrument voor het juiste werk nodig, dus het zal afhangen van het ziekenhuis en waar ze van plan zijn om het voor te gebruiken,” zei Claudio Smuclovisky, M.D., FACC, FSCCT, directeur van South Florida Imaging Cardiovascular Institute, Holy Cross Hospital, Ft. Lauderdale, Fla., en een expert in cardiovasculaire CT-beeldvormingssystemen.
“CT staat echt aan de afgrond en begint echt te versnellen in groei,” zei Leslee Shaw, Ph.D., FACC, FASNC, FAHA, co-directeur van het Emory Clinical Cardiovascular Research Institute. “Als je met je ogen knippert, heb je verschillende zeer prominente, gerandomiseerde onderzoeken gemist die het nut van CT ondersteunen… We hebben meer dan alleen het mooie plaatje, we hebben een dramatische groei gezien in de technische aspecten van CT met betere beeldkwaliteit, betere resolutie, en we kunnen nog wel even doorgaan.” Ze zei dat al deze aspecten vooral gelden voor cardiovasculaire CT-beeldvorming.
Bekijk de video “What to Consider When Comparing 64-slice to Higher Slice CT Systems,” een interview met Claudio Smuclovisky tijdens SCCT 2016.
CT Coverage Area Versus Slices
Smuclovisky zei dat er een misverstand is dat meer slices op een CT-scanner betere beelden betekent. Hij zei dat een betere maatstaf eigenlijk de dekking van het detectorgebied is, dat is de meting van hoeveel van de anatomie in één keer in beeld wordt gebracht. Hoe meer beeldgebied kan worden bestreken, bepaalt of het nodig is verschillende beeldensets te stitchen om een volledig orgaan in beeld te brengen. Dit kan leiden tot stitchingartefacten en kan meer tijd vergen om de beelden te reconstrueren en te herzien, zei hij. Dit is vooral het geval met beweging veroorzaakt door het hart of de longen.
Detectorgebiedsdekking kan variëren tussen scanners met hetzelfde aantal slices, omdat Smuclovisky uitlegde dat de grootte van de detectoren op elke machine verschilt. In het geval van 64-slice systemen, zei hij, kunnen zij variëren tussen 19,5 en 40 mm (4 cm) voor detectorgebiedsdekking. Hij zei dat een systeem wordt beschouwd als een wide-area detector als het een dekking van 8 cm of meer heeft.
Brede detectorsystemen hebben de neiging om een hogere gevoeligheid te hebben, betere iteratieve reconstructiesoftware te bieden om zowel het contrast als de ruimtelijke resoluties te verbeteren, en ze hebben de neiging om krachtigere werkstations te hebben, legde Smuclovisky uit.
“De meeste artsen hebben geen gedetailleerde kennis van de fysica of de technologie die erbij betrokken is. Dus, 10 jaar geleden begon een slice-oorlog omdat mensen geloofden dat als je meer slices had, je betere kwaliteit beelden zou hebben,” zei Smuclovisky. “Maar er zijn andere componenten wanneer je high-end CT-beeldvorming doet. Ik vertel de mensen dat het is alsof ze naar een vliegtuig kijken: om te kunnen vliegen is het niet alleen belangrijk hoe groot de vleugels of de romp zijn, het is de som van alle onderdelen. Dit omvat ook de motoren en de ervaring van de piloten – alles moet mooi in elkaar passen en samenwerken in een workflow zodat dat vliegtuig kan vliegen. Het gaat dus niet alleen om de schijfjes, maar om vele andere componenten die in een CT-scanner zitten.”
CT Rotatiesnelheid
Een belangrijk kenmerk van scanners is de rotatiesnelheid van de gantry, die zich vertaalt in een snellere temporele resolutie om bewegingsonscherpte te verminderen, wat vooral belangrijk is bij het hart en gebieden in de buurt van de longen. Tegenwoordig bedraagt de rotatiesnelheid minder dan 300 milliseconden bij sommige van de nieuwere scanners, maar bij systemen van de oudere generatie was dat 400-500 milliseconden. Smuclovisky zei dat de langzamere snelheden van de oudere systemen betekenden dat zelfs een 320-slice scanner van de eerste generatie met een rotatiesnelheid van 500 milliseconden niet de best mogelijke beelden vastlegde omdat er wazigheid kon zijn door beweging.
Patiëntvolume en cardiale CT-overwegingen
“Je moet je niet alleen richten op het aantal sneetjes, maar ook op deze andere componenten en de workflow. De vraag moet zijn hoe goed is de kwaliteit van de beelden, en het doel moet zijn om 95 procent van de beelden te hebben om een snelle, efficiënte workflow te hebben en studies van hoge diagnostische kwaliteit te zijn,” legde Smuclovisky uit.
Hij zei dat 64-slice CT-systemen de standaard werkpaardscanners zijn geworden, en een minimumnorm zijn om cardiovasculaire CT-angiografie (CTA) uit te voeren. De instelling moet kijken naar de patiëntenvolumes die ze verwacht en beslissen of een standaard 64-slice systeem voldoende is. Als het een centrum met een groter volume betreft, kan een detector met een groter gebied (256-, 320-, 640-slice scanners) beter zijn, omdat de patiënten dan veel sneller kunnen worden gescand. Smuclovisky zei echter dat terwijl een centrum een snellere doorvoer van patiënten kan bereiken met een detector met een groter gebied, de afweging een systeem is dat aanzienlijk meer kost en hogere onderhoudskosten kan oplopen.
“Wat ik zou aanraden, is als een centrum van plan is om zeer weinig cardiale CT’s te doen, dan is een 64-slice systeem met de nieuwste technologieën meer dan voldoende,” legde hij uit. “Maar als een centrum op zoek is naar een systeem om veel hart-CT’s te doen en ze van plan zijn om hart-CT op de markt te brengen voor hun centrum, is het verstandig om te zoeken naar een bredere detector waarmee ze consistent beeldvorming van hoge kwaliteit kunnen doen en ook een effectieve workflow hebben. Aan het eind van de dag heb je een efficiënte workflow nodig, waarbij je patiënten in 10-15 minuten van de tafel kunt halen.”
Dosis verlagen met nieuwere CT-systemen
Er zijn een aantal studies geweest die de snelle toename van de stralingsblootstelling van het publiek hebben aangetoond, voornamelijk als gevolg van het toegenomen gebruik van medische beeldvorming, met name CT. Een handvol geruchtmakende gevallen in de media over stralingsvergiftiging en brandwonden als gevolg van extreem hoge CT-doses hebben de dosis ook tot een grote zorg gemaakt. Leveranciers hebben de afgelopen jaren gereageerd met de introductie van technologieën om de CT-dosis sterk te verlagen.
“Er is geen andere beeldvormingstechnologie die zoveel moeite heeft gedaan om van CT een veilige technologie te maken voor ons vandaag de dag, met behoud van beeldkwaliteit,” zei Shaw.
Cardiale CT-onderzoeken hadden historisch gezien de hoogste dosis van elk CT-onderzoek dat werd uitgevoerd, met gemiddelde doses van 15 millisievert (mSv) of hoger. Deze scans kunnen nu worden uitgevoerd met doses van 1 mSv of minder met de nieuwste apparatuur bij sommige patiënten. “Maar bij patiënten die de symptomen van een hartziekte vertonen, denk ik niet dat het verstandig is om de beeldkwaliteit in te leveren voor de dosis,” zei Smuclovisky. Vanuit dat perspectief zou het volgens hem redelijker zijn om gemiddelde doses van minder dan 5 mSv te verwachten. Zijn centrum heeft een gemiddelde dosis van ongeveer 3 mSv voor hartonderzoeken. Shaw zei dat een streefdosisbereik voor cardiale CT met de nieuwste scanners rond de 3 mSv of lager zou moeten zijn.
“Ik denk dat het belangrijk is om de verschillen te begrijpen en de nieuwere technologieën te overwegen, met name vanuit het oogpunt van veiligheid om zeer lage-dosis beeldvorming te doen,” zei Shaw. Als een ziekenhuis de neiging heeft om een grote, zwaarlijvige patiëntenpopulatie te hebben, kunnen dosisverlagende technologieën helpen om de CT-dosis aanzienlijk te verlagen. “De blootstelling die we vandaag gebruiken voor CT’s van zwaarlijvige patiënten is niet waar ze zouden kunnen zijn met de nieuwere technologieën die nu beschikbaar zijn,” voegde ze eraan toe.
Shaw voegde eraan toe dat nieuwe CT-systemen ook een verkoopargument zouden moeten zijn voor patiënten in de gemeenschap om het ziekenhuis te promoten als zijnde op de voorgrond van beeldvormingstechnologie.
“Er is vandaag veel bezorgdheid over het overmatig gebruik van CT en overmatige blootstelling van patiënten aan straling,” zei ze. “Dus als je dat als een marketingelement hebt, dat je erg bezorgd bent over patiëntgerichte beeldvorming en veiligheid, en dat je nieuwe technologie gebruikt om de dosis te verminderen – dat is iets waar je een goede business case voor kunt maken. Of, om mensen te vertellen dat je je technologie aan het updaten bent om precies te zoeken naar verbeterde patiëntenzorg.”
CT-beeldresolutie verbetert
Smuclovisky zei dat gedetailleerde beelden van kleinere anatomische structuren afhankelijk zijn van de ruimtelijke resolutie van het CT-systeem dat wordt gebruikt. Vandaag is de ruimtelijke resolutie van de meeste scanners ongeveer 0,50, maar leveranciers werken aan detector/software-combinaties om dit te verlagen. Op SCCT 2016 toonde Toshiba beelden van een prototype scanner die een ruimtelijke resolutie van 0,25 heeft. Bij een resolutie van 0,50 kunnen radiologen wel zien dat er een stent in een vat zit, maar het is vaak erg wazig. Met de 0,25 beelden, zijn individuele stent stokjes zichtbaar en een lezer kan vertellen de specifieke leverancier stent gebruikt en kan in staat zijn om gebroken stent stokjes te zien.
Het type iteratieve reconstructiesoftware is ook belangrijk. Smuclovisky zei dat de nieuwste model-gebaseerde iteratieve reconstructie software kan helpen verbeteren zowel de ruimtelijke resolutie en het contrast.
Andere CT Scanner Overwegingen
Smuclovisky zei andere aspecten van scanners zijn belangrijk, met inbegrip van de gevoeligheid van de detectoren in het vastleggen van fotonen. Hoe efficiënter ze zijn, hoe lager de dosis die nodig is om beelden van diagnostische kwaliteit te maken. Hij zei hoe de beeldgegevens worden post-processed ook belangrijk is.
Iteratieve reconstructiesoftware is belangrijk voor het verlagen van de dosis en het verbeteren van de beeldkwaliteit, maar het is belangrijk voor mensen die nieuwe scanners evalueren om te begrijpen hoe deze software werkt en wat voor soort iteratieve software wordt geleverd met de CT-scanner.
Werkstations moeten ook krachtig genoeg zijn om de werklast van het snel verwerken van duizenden beelden aan te kunnen. Smuclovisky zei dat er ook de vraag is of deze beelddatasets on-site of off-site zullen worden gelezen, wat van invloed kan zijn op de snelheid waarmee de gegevens kunnen worden overgedragen.