Сканер при патології травлення, який технічний розвиток за останні роки, які межі;

Які поточні критерії якості КТ черевної порожнини ?
Як обмежити (і в яких ситуаціях) опромінення, пов’язане з ітераційними сканерами ?
Які перспективи для вдосконалення сканера та яке майбутнє порівняно з іншими методами візуалізації ?

Вступ

Мета цієї статті - пояснити поточні критерії якості абдомінального томоденситометричного дослідження (або КТ для англосаксонців), пояснити засоби обмеження впливу іонізуючого випромінювання, пов’язаних з цими обстеженнями, та обговорити перспективи технічні вдосконалення цієї технології та майбутнє цього порівняно з іншими методами візуалізації.

Поточні критерії якості КТ черевної порожнини

На відміну від стандартної рентгенографії, де чітко визначені критерії якості, в комп’ютерній томографії цих критеріїв не існує. Дійсно, якість КТ-зображення залежить від звичок, чутливості спостерігача та досвіду глядача; тому він дуже суб’єктивний. Власна якість зображення насправді мультипараметрична: вона, зокрема, залежить від крутного моменту KVolt (кіловольт) mAS (міліампер на секунду), що застосовується до трубки, техніки отримання, складних процесів реконструкції та фільтрації. На рисунку 1 узагальнено різні параметри, що впливають на якість зображення [1]. Зверніть увагу, що кількість смужок безпосередньо не впливає на якість зображення, всупереч загальноприйнятій приказці; насправді, чим більше смужок виявлення у машини, тим більший обсяг набувається за певний час. Отже, методика цікава для покриття дуже великих полів або для швидкого проходження (головним чином, серцевих зображень).

Тож не існує такого поняття, як «ідеальна» картина. Щоб бути більш конкретним, ми могли б сказати, що якісне томоденситометричне обстеження відповідає на питання клініциста: тому це питання має бути добре поставлене, а протокол, який виконують технік рентгенології та рентгенолог, повинен бути адаптований до пошуку поставленої відповіді. . Якщо обстеження відповідає цій вимозі, воно також повинно, щоб вважатись якісним, якомога менше піддавати пацієнта дії іонізуючого випромінювання. Дійсно, існує рівновага між якісним зображенням, тобто великою кількістю сигналу, необхідного для точного діагнозу, та дозою, яку отримує пацієнт. В основному, чим вище доза, тим менш шумним буде обстеження [2].

Декретом від 24 березня 2003 року Кодекс громадського здоров'я транспонував Європейську директиву 97/43 EURATOM про максимально допустиму дозу за типом обстеження; для огляду черевної порожнини це 650 мГр/см (мілі сірого на сантиметр), а для огляду тазу 450 мГр/см [3]. Усі машини, які зараз доступні на ринку, дозволяють триматися значно нижче цих граничних значень. Ці пороги зрозумілі під час проходження, і тому необхідно додати, у разі обстеження, проведеного під час порталу та пізньої фази, наприклад, два проходи.

Щоб закрити цю главу, можна сказати, що в даний час на ринку немає поганих машин. З іншого боку, іноді трапляються збої в ланцюгу, який переходить від клініциста до рентгенолога через техніка, що призводить до неякісного обстеження.

Рисунок 1. Різні фактори, що впливають на якість КТ-зображення

Як обмежити опромінення, пов’язане з ітераційними сканерами ?

Щоб відповісти на це питання, спочатку необхідно ввести кілька важливих понять:

У медичній візуалізації ми говоримо про вплив іонізуючого випромінювання, а не випромінювання, перше є добровільним, а друге - мимовільним! Отже, космічне випромінювання - це опромінення, тоді як рентген піддає пацієнта іонізуючому випромінюванню.
Іонізуюче випромінювання пов’язане з двома біологічними явищами: певний ефект тканини від граничного значення дози (це, наприклад, Хіросіма) та так звані імовірнісні або стохастичні випадкові ефекти. Для низьких доз, таких як візуалізація, для даного індивіда може бути вказана лише ймовірність радіаційно-індукованих уражень (якщо виключити виняткові випадки масивного опромінення, нещодавно описані при радіотерапії або ендоваскулярних процедурах).

На сьогодні епідеміологічні дослідження не змогли продемонструвати зв'язок між обстеженнями за допомогою комп'ютерної томографії та патологією, спричиненою радіацією. Тим не менше, було доведено, що існує зв'язок між раннім раком молочної залози та повторним наглядом за допомогою мамографії, якщо це розпочато дуже рано в житті жінок із високим ризиком раку [4]. Отже, ризик радіаційно-індукованого раку, ймовірно, не дорівнює нулю.

В даний час прийнято вважати, що немає порогу дози, нижче якого не було б ефекту іонізуючого випромінювання. На цих засадах (науково слабких, треба сказати), ICRP (Міжнародна комісія з радіобіологічного захисту) опублікувала коефіцієнти ризику смерті від раку; 5% на сіверт (S), отриманий для загальної популяції з максимально допустимою дозою протягом життя 70 мЗв (або 20 мЗВ на рік) [5]. Якщо ми вважаємо дозу обстеження за допомогою комп’ютерної томографії близько 10 мС, а також те, що у 2007 р. У Франції було проведено 7,5 млн обстежень за допомогою комп’ютерної томографії, ці дані, очевидно, викликають велике занепокоєння. Однак розрахунки проводяться без урахування віку пацієнта, очевидно, ризик не буде таким самим у дитини, як у літньої людини, насправді не знаючи відповідності 5% авансового стану і без зважування ризиків та вигоди. [ 6].

У будь-якому випадку, наша мета, як лікарів та суб’єктів охорони здоров’я, очевидно, повинна бути захистом населення від надмірного впливу. Зменшення доставленої дози також є суттю технологічного розвитку, запропонованого виробниками. Спочатку були застосовані механічні прийоми з адаптивними щитками, форма та розміри яких змінюються відповідно до морфології пацієнта. Існують також системи, які дозволяють зменшити дозу приблизно на 30%, коли трубка проходить перед областями молочної залози, що зменшує вплив цієї області, дуже чутливої до іонізуючого випромінювання.

Найновішим, але також найважливішим прогресом є впровадження нового типу реконструкції зображень, ітеративної реконструкції [7]: з часу відкриття методом сканування сером Хаунсфілдом, зображення реконструювали за допомогою проекції ззаду. Ітераційна реконструкція є більш складною з математичної точки зору, і її було неможливо виконати до недавніх досягнень обчислювальної техніки. Метод полягає у реконструкції зображення шляхом послідовних гіпотез, які називаються ітераціями. Залежно від виробника існує кілька різних технік. Всі ці методи дозволяють дуже суттєво зменшити дозу, доставлену пацієнту, оскільки вони покращують відношення сигнал/шум зображень, навіть тих, що спочатку були галасливими. Усі машини, які зараз доступні на ринку, пропонують цей метод, і тому він регулярно використовується на іспитах на черевній порожнині. Ці методи також дозволяють обмежити металеві артефакти (відомі як армування балки), які спостерігались при відфільтрованій реконструкції (рис. 2) [8].

Майбутнє, вже присутнє на машинах останнього покоління, - це ітеративна реконструкція в 3 напрямках космосу; все ще трохи тривалий у обчислювальному часі, враховуючи складність використовуваних алгоритмів (40 до 1 години на обстеження в 2014 році), цей метод дозволяє зменшити дозу до такого рівня, що доза КТ черевної порожнини стає еквівалентною фронтальний ASP (рентген живота без підготовки), тобто приблизно 1 мС за один прохід (рис. 3).

Незважаючи на всі запропоновані технологічні рішення, основний фактор експозиції залишається безпосередньо пов'язаним із простотою та швидкістю придбання сучасних сканерів. Повторення придбань, їх послідовність для одного і того ж пацієнта, може дуже суттєво збільшити отриману дозу: коли дослідження всього живота триває кілька секунд, видається легким повторити серію без будь-якої реальної додаткової діагностичної підтримки. Управління цією спокусою залежить від рентгенолога та його технічного працівника, який він зробить набагато легше, якщо зрозуміє мету, яку шукає проведене обстеження. Якщо він винен у тому, що за замовчуванням було здійснено максимум придбань, щоб мати можливість інтерпретувати експертизу апостеріорно, не ризикуючи пропустити час під час іспиту, він також винен у тому, що не чітко пояснив, що робиться., у цьому випадку може бути запропоновано найбільш повне дослідження. Тому важливо, щоб кожне обстеження було раціонально заплановано, залежно від клінічних показань: чи слід його вводити? Чи слід робити порізи перед ін’єкцією? Якщо так, то в якій частині регіону дослідити? На весь регіон, щоб дослідити? Чи справді корисні пізні скорочення? І т. Д.

Крім того, тут слід пам’ятати, що найкращий спосіб обмежити дозу, що доставляється пацієнту, - це обмежити кількість обстежень за допомогою комп’ютерної томографії, оскільки не проведений іспит, очевидно, пов’язаний з нульовою дозою. Для цього ми зараз маємо методи заміщення, такі як МРТ або контрастне ультразвукове дослідження, два не опромінюючих способи, до яких дедалі легше отримати доступ.

A B

Рисунок 2. Порівняння одного і того ж зображення, реконструйованого за допомогою фільтрованої задньої проекції (A) та ітераційної реконструкції (B).
Артефакти, пов’язані з протезом кульшового суглоба, зменшуються повторно

А Б В

Рисунок 3. Корональна реконструкція 2 зображень, отриманих у того ж пацієнта з дивертикулярним сигмоїдитом (стрілка). А. Обстеження проводиться в повній дозі, тобто 10 мЗв. Зображення професора П'єра Олександра Полетті, HUG
B. Дослідження, проведене при 1,2 мЗВ (30 мАс, ітераційна реконструкція типу ASIR 40%).
C. Те саме зображення, але реконструйоване за допомогою ітерації, що називається VEO (потрібно 40 хвилин розрахунків).

Які перспективи для вдосконалення сканера та яке майбутнє порівняно з іншими методами візуалізації

Технологічний прогрес у комп’ютерній томографії дуже швидкий, і цей розвиток особливо спостерігається в останні роки. Два основні типи настанов були розроблені виробниками [9], якщо забути про досягнення щодо впливу іонізуючого випромінювання, про які вже йшлося:

їхати ще швидше, щоб обмежити артефакти руху;
отримати більше інформації для кращого діагнозу.

Йди швидше

Швидший рух дозволяє обмежити артефакти руху, що, очевидно, важливо для зображень серця, а також для зображень черевної порожнини або дитячих зображень.

За словами виробників, запропоновано кілька технологій. Таким чином, деякі сканери мають дві трубки з двома рядами детекторів, що дозволяє їхати швидше, оскільки кожна трубка проходить половину окружності, щоб отримати зображення, а не всю окружність (рис. 4). У іншого виробника підставка розміщується на повітряній подушці, яка обмежує тертя та забезпечує час обертання 0,27 секунди/оборот. Нарешті, виробник пропонує дуже широку смугу з 320 детекторів, що дозволяє охопити велику анатомічну зону за один оберт. Ці програми були в основному розроблені для візуалізації серця, але дозволяють на рівні живота проводити безкоштовні дихальні дослідження без артефактів руху [9].

Рисунок 4. Схема двотрубного сканера

Ще більше інформації

Хоча ці методи здаються багатообіцяючими, вони, схоже, ще не повністю перевірені і залишаються на стадії оцінки [12].

Рисунок 5. Порівняння 2 зображень, одне стандартне (А), інше реконструйоване
за допомогою спектральних зображень
з рентгенівським пучком із напругою 55 КеВ (В). Улов
периферичної контрастності цього метастазу (біла стрілка) чітко видно на зображенні
при 55 КЕВ, ніж на стандартному зображенні. Зображення доктора Ваудано, Ospedale San Giovanni Bosco, Torino

Яке майбутнє порівняно з іншими техніками візуалізації ?

Сканер зайняв центральне місце у дослідженні живота, оскільки він не дуже чутливий до рухомих артефактів, дозволяючи досліджувати майже все тіло в короткі терміни, з легкою доступністю. Його місце логічно слід з’їсти за допомогою МРТ, яка тепер дозволяє досліджувати все тіло або цілеспрямоване дослідження (МРТ малого тазу, печінки або підшлункової залози тощо), з діагностичними показниками, принаймні еквівалентними результатам сканера. Виявляється, доступність у Франції залишається обмеженою цією методикою, і що з точки зору онкології, МРТ ще не дозволяє задовільно дослідити легені. Отже, сканер залишається обстеженням на вибір у онкології для спостереження за пацієнтом. З іншого боку, для дослідження печінки, підшлункової залози або трубки поза екстреною ситуацією слід віддавати перевагу МРТ, оскільки на сьогоднішній день, навіть якщо технологія прогресує, сканер залишається опромінюючим обстеженням, діагностичні показники яких однакові або поступається МРТ. Контрастне УЗД може бути допоміжним методом у разі труднощів при доступі до МРТ, зокрема при дослідженні печінки, де його ефективність для характеристики пошкодження печінки зараз добре продемонстрована.

Висновок

КТ залишається основним обстеженням для дослідження живота та онкології органів травлення. Він повинен відповідати діапазону сучасних технічних можливостей, зокрема, з МРТ та контрастним ультразвуком, техніками, які не опромінюють.

Технічний прогрес невпинний і сам по собі виправдовує технологічний контроль та програму технічних та наукових інвестицій для структур охорони здоров'я.

Список літератури

Кук Т.С., Хілтон С., Папаніколау Н. Перспективи дози опромінення при візуалізації черевної порожнини. Візуалізація черевної порожнини 2013; 38 (6): 1190-6.
Fuentes-Orrego JM, Sahani DV. Низькодозова КТ у клінічній діагностиці. Висновок експерта з медичної діагностики 2013; 7 (5): 501-10.
Діксон А.К., Голдстоун К.Є. КТ живота та Директива Євратом. Європейська радіологія 2002; 12 (6): 1567-70.
Giannakeas V, Lubinski J, Gronwald J, Moller P, Armel S, Lynch HT, et al. Мамографічний скринінг та ризик раку молочної залози у носіїв мутацій BRCA1 та BRCA2: проспективне дослідження. Дослідження та лікування раку молочної залози 2014; 147 (1): 113-8.
ICPR. Публікація 60. Оксфорд, Великобританія; Pergamon Press: 1991: абзац 15.
Іванов В.К., Кащеєв В.В., Чекін С.Ю., Меняйло А.Н., Пряхін Є.А., Циб А.Ф. та ін. Оцінка ризику розвитку раку, пов’язаного з численними КТ. J Радіологічний захист (офіційний журнал Товариства радіологічного захисту) 2014; 34 (4): 825-41.
Andersen HK, Jensen K, Berstad AE, Aalokken TM, Kristiansen J, von Gohren Edwin B, et al. Вибір найкращої техніки реконструкції в комп'ютерній томографії черевної порожнини: систематичний підхід. J Комп’ютерна томографія 2014.
Brook OR, Gourtsoyianni S, Brook A, Mahadevan A, Wilcox C, Raptopoulos V. Спектральна КТ із програмним забезпеченням для зменшення металевих артефактів для поліпшення видимості пухлини в районі золотих фідуціальних маркерів. Рентгенологія 2012; 263 (3): 696-705.
Pelc NJ. Останні та майбутні напрямки у КТ-зображенні. Ann Biomedical Engineering 2014; 42 (2): 260-8.
Cui Y, Gao SY, Wang ZL, Li XT, Sun YS, Tang L, et al. Яким повинен бути звичайний режим реконструкції поперечного перерізу при спектральній КТ-зйомці: монохроматичний чи поліхроматичний? Br J Radiol 2012; 85 (1018): e887-90.
Marin D, Boll DT, Mileto A, Nelson RC. Сучасний рівень: двоенергетична КТ живота. Радіологія 2014; 271 (2): 327-42.
Yamada Y, Jinzaki M, Hosokawa T, Tanami Y, Abe T, Kuribayashi S. CT черевної порожнини: внутрішньо-індивідуальне порівняння між віртуальними монохроматичними спектральними та поліхроматичними 120-кВп зображеннями, отриманими під час того самого обстеження. Eur J Radiol 2014; 83 (10): 1715-22.

Шість сильних сторін

Для томоденситометричного зображення не існує критерію якості, але експертиза якості - це та, яка відповідає на поставлене питання, хоча і є найменшим опромінюючим.
Отримана доза не повинна перевищувати 650 мГр на сантиметр для КТ черевної порожнини (за прохід).
Найкращий спосіб зменшити дозу, яку отримує пацієнт, - це не проводити непотрібне обстеження.
Внесок спектральної візуалізації в комп'ютерну томографію дозволяє краще характеризувати посилення контрасту і обмежувати кількість пасажів.
Торако-черевно-тазовий сканер залишається центральним обстеженням для ведення пацієнтів з онкологією травної системи.
МРТ усього тіла, МРТ печінки, кольок або тонкої кишки або малого тазу та контрастне ультразвукове дослідження (переважно печінки) є альтернативними методами КТ.

Французька асоціація
з Безперервна медична освіта
в Гепато-гастро-ентерологія