Jako że szpitale zaczynają wymieniać swoje 64-warstwowe tomografy komputerowe (TK) pierwszej generacji po dekadzie użytkowania, istnieje kilka kwestii, o których zespoły oceniające powinny pomyśleć, patrząc na skanery nowszej generacji. Główną z nich jest przekonanie, że większa liczba plasterków oznacza lepszy skaner – co zdaniem ekspertów z dziedziny tomografii komputerowej niekoniecznie jest prawdą. Patrząc na systemy o dużej liczbie warstw, należy rozważyć koszty i korzyści.
„Sposób, w jaki należy na to spojrzeć, jest taki, że tomograf komputerowy jest narzędziem, a ty potrzebujesz odpowiedniego narzędzia do odpowiedniej pracy, więc będzie to zależało od szpitala i tego, do czego planuje go używać” – powiedział Claudio Smuclovisky, M.D, FACC, FSCCT, dyrektor South Florida Imaging Cardiovascular Institute, Holy Cross Hospital, Ft. Lauderdale, Floryda i ekspert w dziedzinie systemów obrazowania CT układu sercowo-naczyniowego.
„CT jest naprawdę nad przepaścią i naprawdę zaczyna przyspieszać wzrost”, powiedział Leslee Shaw, Ph.D., FACC, FASNC, FAHA, współdyrektor Emory Clinical Cardiovascular Research Institute. „Jeśli przymrużysz oko, przegapisz kilka bardzo znaczących, randomizowanych badań, które potwierdzają przydatność tomografii komputerowej… Mamy coś więcej niż tylko ładny obraz, obserwujemy dramatyczny wzrost technicznych aspektów tomografii komputerowej, z lepszą jakością obrazu, lepszą rozdzielczością, i możemy iść dalej i dalej”. Powiedziała, że wszystkie te aspekty są szczególnie prawdziwe dla obrazowania CT układu sercowo-naczyniowego.
Zobacz film „What to Consider When Comparing 64-slice to Higher Slice CT Systems,” wywiad z Claudio Smuclovisky na SCCT 2016.
CT Coverage Area Versus Slices
Smuclovisky powiedział, że istnieje nieporozumienie polegające na tym, że więcej plasterków w tomografie oznacza lepsze obrazy. Powiedział, że lepszą miarą jest pokrycie obszaru detektora, czyli pomiar, jak duża część anatomii jest obrazowana jednocześnie. Większy obszar obrazu, który można pokryć, decyduje o tym, czy do zobrazowania całego narządu konieczne jest zszycie kilku zestawów obrazów. Może to prowadzić do artefaktów zszywania i może wymagać więcej czasu na rekonstrukcję i przeglądanie obrazów, powiedział. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku ruchu spowodowanego przez serce lub płuca.
Pokrycie obszaru detektora może się różnić między skanerami o tej samej liczbie plasterków, ponieważ, jak wyjaśnił Smuclovisky, rozmiary detektorów różnią się w każdej maszynie. W przypadku systemów 64-warstwowych, powiedział, że mogą one wynosić od 19,5 do 40 mm (4 cm) dla pokrycia obszaru detektora. Powiedział, że system jest uważany za detektor szerokopasmowy, jeśli ma pokrycie 8 cm lub większe.
Systemy z szerokim detektorem mają tendencję do posiadania wyższej czułości, oferują lepsze oprogramowanie do rekonstrukcji iteracyjnej w celu poprawy zarówno kontrastu, jak i rozdzielczości przestrzennej, a także mają tendencję do posiadania bardziej wydajnych stacji roboczych, wyjaśnił Smuclovisky.
„Większość lekarzy nie ma szczegółowej wiedzy na temat fizyki lub technologii, która jest zaangażowana. Dlatego 10 lat temu rozpoczęła się wojna na plasterki, ponieważ ludzie wierzyli, że jeśli będziesz miał więcej plasterków, uzyskasz lepszą jakość obrazów” – powiedział Smuclovisky. „Jednak w przypadku obrazowania za pomocą tomografii komputerowej wysokiej klasy istnieją inne elementy. Mówię ludziom, że to tak, jakby patrzeć na samolot – aby samolot mógł latać, nie wystarczy, jak duże są skrzydła czy kadłub, ale suma wszystkich jego elementów. Dotyczy to również silników i doświadczenia pilotów – wszystko musi ładnie do siebie pasować i współdziałać, aby samolot mógł latać. Nie chodzi więc tylko o plastry, ale o wiele innych elementów, które wchodzą w skład tomografu.”
Szybkość obrotu tomografu
Jedną z kluczowych cech skanerów jest prędkość obrotu gantry, która przekłada się na większą rozdzielczość czasową w celu zmniejszenia rozmycia obrazu, co jest szczególnie ważne w przypadku serca i obszarów w pobliżu płuc. Obecnie prędkość obrotowa wynosi poniżej 300 milisekund w niektórych nowszych skanerach, ale w systemach starszej generacji wynosiła 400-500. Smuclovisky powiedział, że wolniejsze prędkości starszych systemów oznaczają, że nawet skaner 320-warstwowy pierwszej generacji o prędkości obrotowej 500 milisekund nie zapewnia najlepszych możliwych obrazów, ponieważ może dojść do rozmycia obrazu w wyniku ruchu.
Objętość pacjenta a rozważania dotyczące tomografii komputerowej serca
„Nie chcesz skupiać się tylko na ilości plasterków, ale na innych elementach i przebiegu pracy. Pytanie powinno brzmieć: jak dobra jest jakość obrazów, a celem powinno być uzyskanie 95 procent obrazów, aby zapewnić szybki, wydajny przepływ pracy i wysoką jakość diagnostyczną badań” – wyjaśnił Smuclovisky.
Powiedział, że 64-rzędowe systemy TK stały się standardowymi skanerami i stanowią minimalny standard wykonywania angiografii TK układu krążenia (CTA). Instytucja musi przyjrzeć się oczekiwanej przez siebie liczbie pacjentów i zdecydować, czy standardowy system 64-warstwowy jest odpowiedni. Jeśli jest to ośrodek o dużej liczbie pacjentów, lepszym rozwiązaniem może być zastosowanie detektora o szerszym polu widzenia (skanery 256-, 320-, 640-warstwowe) ze względu na możliwość szybszego skanowania pacjentów. Jednakże, Smuclovisky powiedział, że podczas gdy ośrodek może osiągnąć szybszą przepustowość pacjenta z szerszym detektorem obszaru, kompromisem jest system, który kosztuje znacznie więcej i może ponieść wyższe koszty utrzymania.
„Jeśli ośrodek planuje wykonywać bardzo niewiele badań TK serca, zalecałbym system 64-warstwowy z najnowszymi technologiami, który jest więcej niż odpowiedni” – wyjaśnił. „Jeśli jednak ośrodek szuka systemu do wykonywania wielu badań TK serca i planuje wprowadzić TK serca na rynek w swoim ośrodku, rozsądnie jest poszukać szerszego detektora, w którym można konsekwentnie wykonywać obrazowanie wysokiej jakości, a także mieć efektywny przepływ pracy. Na koniec dnia potrzebny jest wydajny przepływ pracy, w którym można wprowadzić pacjenta i zdjąć go ze stołu w ciągu 10-15 minut.”
Reducing Dose With Newer CT Systems
Było wiele badań wskazujących na szybki wzrost narażenia społeczeństwa na promieniowanie, głównie z powodu zwiększonego wykorzystania obrazowania medycznego, zwłaszcza tomografii komputerowej. Kilka głośnych w mediach przypadków zatrucia promieniowaniem i poparzeń spowodowanych ekstremalnie wysokimi dawkami CT również sprawiło, że dawka stała się głównym powodem do niepokoju. Producenci zareagowali w ostatnich latach, wprowadzając technologie znacznie redukujące dawkę CT.
„Żadna inna technologia obrazowania nie włożyła tyle wysiłku, aby uczynić TK bezpieczną technologią przy jednoczesnym zachowaniu jakości obrazu” – powiedział Shaw.
Badania TK serca dawały historycznie najwyższą dawkę spośród wszystkich wykonywanych badań TK, przy średnich dawkach rzędu 15 milisiwertów (mSv) lub wyższych. Te skany mogą być obecnie wykonywane z dawkami 1 mSv lub mniejszymi na najnowszym sprzęcie u niektórych pacjentów. „Ale u pacjentów, u których występują objawy choroby serca, nie wydaje mi się, aby rozsądne było rezygnowanie z jakości obrazu na rzecz dawki” – powiedział Smuclovisky. Z tej perspektywy, powiedział, że bardziej rozsądne byłoby oczekiwanie średnich dawek poniżej 5 mSv. W jego ośrodku średnia dawka w przypadku badań serca wynosi około 3 mSv. Shaw powiedział, że docelowy zakres dawek dla kardiologicznej tomografii komputerowej przy użyciu najnowszych skanerów powinien wynosić około 3 mSv lub mniej.
„Myślę, że ważne jest, aby zrozumieć różnice i rozważyć nowsze technologie, szczególnie z punktu widzenia bezpieczeństwa, aby wykonać obrazowanie z bardzo niską dawką” – powiedział Shaw. Jeśli szpital ma tendencję do posiadania dużej, otyłej populacji pacjentów, technologie obniżające dawkę mogą pomóc w znacznym zmniejszeniu dawki TK. „Ekspozycje, których używamy obecnie do tomografii komputerowej otyłych pacjentów, nie są tam, gdzie mogłyby być przy użyciu nowszych technologii, które są obecnie dostępne”, dodała.
Shaw dodała, że nowe systemy tomografii komputerowej również powinny być punktem sprzedaży dla pacjentów w społeczności, aby promować szpital jako będący w czołówce technologii obrazowania.
„Istnieje wiele obaw związanych z nadmiernym wykorzystaniem tomografii komputerowej i nadmiernym narażeniem pacjentów na promieniowanie”, powiedziała. „Tak więc, mając to jako element marketingu, że jesteś bardzo zaniepokojony obrazowaniem skoncentrowanym na pacjencie i bezpieczeństwie, i że używasz nowej technologii do zmniejszenia dawki – to jest coś, co możesz zrobić świetny biznesowy przypadek dla. Można też powiedzieć ludziom, że unowocześniasz swoją technologię, aby szukać możliwości poprawy opieki nad pacjentem.”
Rozdzielczość obrazu TK ulega poprawie
Smuclovisky powiedział, że szczegółowe obrazy mniejszych struktur anatomicznych zależą od rozdzielczości przestrzennej używanego systemu TK. Obecnie rozdzielczość przestrzenna większości skanerów wynosi około 0,50, ale producenci pracują nad kombinacjami detektorów i oprogramowania, które pozwolą ją zmniejszyć. Na targach SCCT 2016 firma Toshiba pokazała obrazy z prototypowego skanera o rozdzielczości przestrzennej 0,25. Przy rozdzielczości 0,50 radiolodzy mogą stwierdzić, że w naczyniu znajduje się stent, ale często jest on bardzo niewyraźny. Z 0.25 obrazami, indywidualne struty stentu są widoczne i czytelnik może powiedzieć specyficzny sprzedawca stentu używany i może być zdolny by zobaczyć złamane struty stentu.
Rodzaj iteracyjnego oprogramowania rekonstrukcji jest też ważny. Smuclovisky powiedział, że najnowsze oprogramowanie do rekonstrukcji iteracyjnej oparte na modelu może pomóc zwiększyć zarówno rozdzielczość przestrzenną, jak i kontrast.
Inne aspekty skanera CT
Smuclovisky powiedział, że inne aspekty skanerów są ważne, w tym czułość detektorów w przechwytywaniu fotonów. Im bardziej są one wydajne, tym niższa dawka wymagana do tworzenia obrazów o jakości diagnostycznej. Powiedział, że ważne jest również to, w jaki sposób dane obrazu są przetwarzane po jego uzyskaniu.
Iteracyjne oprogramowanie do rekonstrukcji jest ważne dla obniżania dawki i poprawy jakości obrazu, ale ważne jest, aby ludzie oceniający nowe skanery rozumieli, jak to oprogramowanie działa i jaki rodzaj iteracyjnego oprogramowania jest dostarczany ze skanerem CT.
Stacje robocze muszą być również wystarczająco wydajne, aby poradzić sobie z obciążeniem związanym z szybkim przetwarzaniem tysięcy obrazów. Smuclovisky powiedział, że istnieje również pytanie, czy te zbiory danych obrazów będą odczytywane na miejscu czy poza nim, co może mieć wpływ na szybkość, z jaką dane mogą być przekazywane.