När sjukhusen börjar byta ut sina första generationens datortomografer (CT) med 64 skikt efter ett decennium av användning finns det flera saker som utvärderingsgrupper bör tänka på när de tittar på den nyare generationen av datortomografer. Det viktigaste av dessa är idén att fler skivor ger en bättre skanner – vilket enligt CT-experter inte nödvändigtvis är fallet. Det finns kostnader kontra fördelar att ta hänsyn till när man tittar på system med höga skikt.
”Det sätt man måste se på det här är att datortomografen är ett verktyg, och man behöver rätt verktyg för rätt arbete, så det beror på sjukhuset och vad de planerar att använda den till”, säger Claudio Smuclovisky, läkare, FACC, FSCCT, chef för South Florida Imaging Cardiovascular Institute, Holy Cross Hospital, Ft. Lauderdale, Florida, och expert på kardiovaskulära datortomografisystem.
”Datortomografi är verkligen på väg mot en början och börjar verkligen öka i tillväxt”, säger Leslee Shaw, Ph.D., FACC, FASNC, FAHA, meddirektör för Emory Clinical Cardiovascular Research Institute. ”Om du blinkar med ögonen har du missat flera mycket framstående, randomiserade studier som stöder användbarheten av CT… Vi har mer än bara den vackra bilden, vi har sett en dramatisk tillväxt i de tekniska aspekterna av CT med bättre bildkvalitet, bättre upplösning, och vi kan fortsätta och fortsätta.” Hon sade att alla dessa aspekter gäller särskilt för kardiovaskulär datortomografi.
Se videon ”What to Consider When Comparing 64-slice to Higher Slice CT Systems”, en intervju med Claudio Smuclovisky vid SCCT 2016.
CT-täckningsområde kontra skivor
Smuclovisky sa att det finns ett missförstånd om att fler skivor på en CT-skanner innebär bättre bilder. Han sade att ett bättre mått faktiskt är detektorområdestäckning, vilket är måttet på hur mycket av anatomin som avbildas samtidigt. Ju mer bildyta som kan täckas, desto mer avgörs det om det behövs flera uppsättningar bilder för att avbilda ett helt organ. Detta kan leda till artefakter och kräva mer tid för att rekonstruera och granska bilderna, säger han. Detta gäller särskilt för rörelser som orsakas av hjärtat eller lungorna.
Detektorområdestäckningen kan variera mellan skannrar med samma antal skivor, eftersom Smuclovisky förklarade att storleken på detektorerna varierar i storlek på varje maskin. När det gäller system med 64 skivor sade han att de kan variera mellan 19,5 och 40 mm (4 cm) för detektorområdestäckning. Han sade att ett system anses vara en detektor med stort område om den har en täckning på 8 cm eller mer.
System med breddetektor tenderar att ha högre känslighet, erbjuda bättre programvara för iterativ rekonstruktion för att förbättra både kontrast och rumslig upplösning, och de tenderar att ha mer kraftfulla arbetsstationer, förklarade Smuclovisky.
”De flesta läkare har inte detaljerad kunskap om fysiken eller tekniken som är inblandad. Så ett skivkrig började för tio år sedan eftersom man trodde att om man hade fler skivor skulle man få bilder av bättre kvalitet”, sade Smuclovisky. ”Men det finns andra komponenter när man gör avancerade CT-bilder. Jag säger till folk att det är som att titta på ett flygplan. För att flygplanet ska kunna flyga är det inte bara hur stora vingarna eller flygplanskroppen är, utan det är summan av alla dess komponenter. Det gäller även motorerna och piloternas erfarenhet – allt måste passa ihop på ett bra sätt och fungera tillsammans i ett arbetsflöde så att planet kan flyga. Så det handlar inte bara om skivorna, utan om många andra komponenter som ingår i en datortomograf.”
CT Rotationshastighet
En viktig egenskap hos datortomograferna är gantryets rotationshastighet, vilket innebär en snabbare temporal upplösning för att minska rörelseoskärpa, vilket är särskilt viktigt när det gäller hjärtat och områden nära lungorna. Idag är rotationshastigheten under 300 millisekunder i några av de nyare skannrarna, men den var 400-500 med äldre generationens system. Smuclovisky sade att de långsammare hastigheterna i de äldre systemen innebar att till och med en första generationens skanner med 320 skivor och en rotationshastighet på 500 millisekunder inte fångade de bästa möjliga bilderna eftersom det kunde uppstå oskärpa på grund av rörelse.
Patientvolym och överväganden vid hjärt-CT
”Man vill inte bara fokusera på antalet skivor, utan även på dessa andra komponenter och arbetsflödet. Frågan bör vara hur bra kvaliteten på bilderna är, och målet bör vara att ha 95 procent av bilderna för att få ett snabbt, effektivt arbetsflöde och vara studier av hög diagnostisk kvalitet”, förklarade Smuclovisky.
Han sa att CT-system med 64 skivor har blivit standard för arbetshästar och är en minimistandard för att utföra kardiovaskulär CT-angiografi (CTA). Institutionen måste titta på de patientvolymer den förväntar sig och avgöra om ett standard 64-slice-system är lämpligt. Om det rör sig om ett centrum med högre volymer kan det vara bättre att använda en detektor med större område (skannrar med 256, 320 eller 640 skivor) eftersom den kan skanna patienterna mycket snabbare. Smuclovisky säger dock att även om ett centrum kan uppnå snabbare patientgenomströmning med en detektor med större område, är kompromissen ett system som kostar betydligt mer och som kan medföra högre underhållskostnader.
”Vad jag skulle rekommendera är att om ett center planerar att göra mycket få hjärt-CTs, så är ett 64-skivsystem med den senaste tekniken mer än tillräckligt”, förklarade han. ”Men om ett center letar efter ett system för att göra många hjärt-CTs och de planerar att marknadsföra hjärt-CT för sitt center, är det klokt att leta efter en bredare detektor där de konsekvent kan göra högkvalitativ avbildning och även ha ett effektivt arbetsflöde. I slutändan behöver man ett effektivt arbetsflöde där man kan få in och ut patienterna från bordet på 10-15 minuter.”
Reducering av dosen med nyare CT-system
Det har gjorts ett antal studier som visar på den snabba ökningen av allmänhetens strålningsexponering, främst på grund av den ökade användningen av medicinsk avbildning, i synnerhet CT. En handfull uppmärksammade fall i mainstream media om strålningsförgiftning och brännskador till följd av extremt höga CT-doser har också gjort dosen till ett stort bekymmer. Leverantörerna har under de senaste åren reagerat genom att introducera teknik för att kraftigt minska CT-dosen.
”Det finns ingen annan bildbehandlingsteknik som har ansträngt sig så mycket för att göra CT till en säker teknik för oss i dag samtidigt som bildkvaliteten bibehålls”, säger Shaw.
Hjärt-CT-undersökningar har historiskt sett haft den högsta dosen av alla CT-undersökningar som utförs, med genomsnittliga doser på 15 millisievert (mSv) eller högre. Dessa undersökningar kan nu utföras med doser på 1 mSv eller mindre med den senaste utrustningen hos vissa patienter. ”Men hos patienter som har symtom på hjärtsjukdom tror jag inte att det är klokt att kompromissa bildkvalitet för dos”, säger Smuclovisky. Ur det perspektivet sade han att det kan vara rimligare att förvänta sig genomsnittliga doser under 5 mSv. Hans center har en genomsnittlig dos på cirka 3 mSv för hjärtundersökningar. Shaw sade att ett måldosintervall för hjärt-CT med de nyaste skannrarna bör ligga runt 3 mSv eller lägre.
”Jag tror att det är viktigt att förstå skillnaderna och att ta hänsyn till den nyare tekniken, särskilt ur säkerhetssynpunkt för att göra avbildningar med mycket låga doser”, sade Shaw. Om ett sjukhus tenderar att ha en stor, överviktig patientpopulation kan dosreducerande teknik hjälpa till att avsevärt minska CT-dosen. ”De exponeringar som vi använder i dag för datortomografi av överviktiga patienter är inte vad de skulle kunna vara med den nyare teknik som nu finns tillgänglig”, tillade hon.
Shaw tillade att nya datortomografisystem också bör vara ett försäljningsargument för patienter i samhället för att marknadsföra sjukhuset som ett sjukhus som ligger i framkant när det gäller avbildningsteknik.
”Det finns en hel del oro i dag för överanvändning av datortomografi och för att patienterna utsätts för överexponering för strålning”, sade hon. ”Så att ha det som ett marknadsföringselement att ni är mycket angelägna om patientcentrerad avbildning och säkerhet, och att ni använder ny teknik för att minska dosen – det är något som ni kan göra ett bra affärsmässigt argument för. Eller att berätta för folk att ni uppdaterar er teknik för att leta efter just förbättrad patientvård.”
CT-bildens upplösning förbättras
Smuclovisky sade att detaljerade bilder av mindre anatomiska strukturer är beroende av den rumsliga upplösningen hos det CT-system som används. Idag är den spatiala upplösningen hos de flesta skannrar cirka 0,50, men leverantörerna arbetar på kombinationer av detektor/programvara för att minska detta. Vid SCCT 2016 visade Toshiba bilder från en prototyp av en skanner som har en spatial upplösning på 0,25. Vid en upplösning på 0,50 kan radiologer se att det finns en stent i ett kärl, men den är ofta mycket suddig. Med 0,25-bilderna syns enskilda stentsträngar och en läsare kan avgöra vilken specifik leverantörs stent som används och kan eventuellt se trasiga stentsträngar.
Typen av programvara för iterativ rekonstruktion är också viktig. Smuclovisky sade att den senaste modellbaserade iterativa rekonstruktionsprogramvaran kan bidra till att öka både den spatiala upplösningen och kontrasten.
Andra överväganden kring CT-skannern
Smuclovisky sade att andra aspekter av skannrar är viktiga, bland annat detektorernas känslighet när det gäller att fånga upp fotoner. Ju effektivare de är, desto lägre dos krävs för att skapa bilder av diagnostisk kvalitet. Han sade att det också är viktigt hur bilddata efterbearbetas.
Iterativ rekonstruktionsprogramvara är viktig för att sänka dosen och förbättra bildkvaliteten, men det är viktigt att personer som utvärderar nya skannrar förstår hur denna programvara fungerar och vilken typ av iterativ programvara som levereras med CT-skannern.
Arbetsstationerna måste också vara tillräckligt kraftfulla för att kunna hantera den arbetsbelastning som det innebär att snabbt behandla tusentals bilder. Smuclovisky sade att det också finns en fråga om huruvida dessa bilddatamängder kommer att läsas på plats eller utanför platsen, vilket kan påverka hastigheten med vilken data kan överföras.