Discussie

Hoewel spiraal CT voordelig kan zijn bij de evaluatie van bronchiëctasieën , heeft het een essentiële tekortkoming: een hogere stralingsbelasting voor patiënten dan conventionele CT. Met zijn inherente kortere acquisitietijd bestrijkt MDCT een groter volume met behoud van nauwe collimatie. MDCT maakt ook beeldvorming met bijna-isotrope voxelresolutie mogelijk, waardoor multiplanaire en driedimensionale opnieuw opgemaakte beelden van superieure kwaliteit worden verkregen. Er is echter toenemende bezorgdheid over de hoge stralingsdosis. Hu et al. ontdekten dat MDCT een twee- tot drievoudige verbetering van de volumedekkingsnelheid biedt bij een vergelijkbare diagnostische beeldkwaliteit. De bezorgdheid van deze onderzoekers betrof de stralingsblootstelling voor de verwerving van honderden dunne-collimatiebeelden en gereconstrueerde multiplanaire beelden. De onderzoekers benadrukken dat het belangrijk is de stralingsdosis tijdens CT-procedures zo laag te houden als redelijkerwijs mogelijk is. De kwantitatieve meting van stralingsdosis is belangrijk voor het vaststellen van een standaard technisch protocol dat het risico van stralingsblootstelling verlaagt en tegelijkertijd beelden van vergelijkbare kwaliteit oplevert.

Er bestaan controverses over het stralingsgevaar van relatief lage niveaus van blootstelling aan ioniserende straling. De relatie van deze stralingsblootstelling tot het biologische risico voor patiënten wordt bepaald door extrapolatie op basis van veranderingen die zijn waargenomen na blootstelling aan hogere stralingsniveaus . Bovendien moet bij de analyse van het risico van een patiënt rekening worden gehouden met de leeftijd en het geslacht van de patiënt. Zo wordt bijvoorbeeld geschat dat de toediening van 1 rad (10 mGy) aan de borst van een vrouw jonger dan 35 jaar haar risico op borstkanker met ongeveer 14% verhoogt ten opzichte van het spontane percentage voor de algemene bevolking .

De stralingsdoses van MDCT gemeten in de huidige studie (10,16-10.96 mGy bij 70 mA) iets hoger dan die gerapporteerd door Lucidarme et al. (7,0-8,0 mGy voor single-detector helical CT ) en zijn vergelijkbaar met die gerapporteerd door Jung et al. (8,93-12,10 mGy voor single-detector helical CT ), hoewel de scantechnieken van Lucidarme et al. en Jung et al. verschilden van die van onze studie. Ons scanprotocol gebruikte een dunnere collimatie en een lagere buisstroom dan die van Lucidarme et al. en Jung et al. Desondanks was de stralingsdosis in onze studie hoger dan die beschreven voor een conventioneel hoge-resolutie CT-protocol met 120 kVp, 170 mA, 1-mm collimatie, en 10-mm intervallen (2,17 mGy ) . De hogere stralingsdosis die inherent is aan MDCT-toepassingen in vergelijking met hoge-resolutie CT moet echter worden beschouwd als het compromis dat nodig is om enkele beperkingen te overwinnen die geassocieerd worden met hoge-resolutie CT .

Een vermindering van de milliampère veroorzaakt een evenredige vermindering van de stralingsdosis voor de patiënt, omdat de stralingsdosis lineair gecorreleerd is met de stroomsterkte bij een vaste kilovoltage . In 1990 beschreven Naidich et al. lage-dosis CT van de longen en toonden een aanvaardbare diagnostische kwaliteit aan op conventionele CT-scans van de borstkas verkregen met een instelling zo laag als 10 mA voor scans van 2 seconden (20 mAs). Deze studie richtte zich op pulmonale parenchymale laesies bij 12 patiënten zonder statistische analyse. Mayo e.a., die een conventionele CT-techniek (10-mm collimatie) gebruikten, meldden dat een tweevoudige vermindering van de buisstroom (van 400 tot 140 mA) geen significante verandering in de subjectieve beeldkwaliteit veroorzaakte bij de detectie van afwijkingen in de mediastinum of de longen. Hoewel diagnostische beelden van het longparenchym kunnen worden verkregen met 20 mA, concludeerden Mayo et al. dat 140 mA de minimale buisstroom is die vereist is om een goede beeldkwaliteit te leveren voor onderzoek van patiënten met een gemiddeld gewicht, omdat technieken met een lagere dosis beelden met een aanzienlijke ruis opleveren. Wij hebben aangetoond dat de subjectieve beeldkwaliteit van MDCT-scans (2,5 mm collimatie, continue gegevensverwerving) die met 70 mA zijn verkregen, vergelijkbaar is met MDCT-beelden die met 170 mA en verder identieke technische parameters zijn verkregen. Deze bevinding geeft aan dat een aanzienlijke vermindering van de stralingsdosis mogelijk is zonder afbreuk te doen aan de waargenomen beeldkwaliteit.

Een potentieel probleem in verband met het verminderen van de milliampère is dat de resolutie wordt beperkt door quantum mottle; met andere woorden, een toename van artefacten en ruis kan leiden tot latere beelddegradatie . In de studie van Zwirewich et al. , lineaire streep artefacten waren meer prominent op hoge-resolutie CT beelden verkregen met een lage-dosis (20 mA) techniek dan die verkregen met een hoge-dosis techniek, ook al werden beide beoordeeld als even diagnostisch in de meeste gevallen. Omdat de long wordt belucht en dus een lage attenuatie heeft, heeft de long een hoger contrast dan vaste organen zoals de lever. Daarom zou de detectie van pathologische veranderingen in de long minder afhankelijk moeten zijn van beeldruis dan in de vaste organen.

In onze studie had de lagere signaal-ruisverhouding van lage-dosis CT geen significante invloed op de subjectieve beeldkwaliteit. Bij 70 mA, konden beelden van goede kwaliteit worden verkregen bij zowel long- als mediastinale vensterinstellingen (gemiddelde score, bijna 4,0 ) (tabel 1). Bij 40 mA, beeldkwaliteit verslechterd en beeld ruis toegenomen (gemiddelde score, in de buurt van 3,0 ) (tabel 1). Wij vonden dat een abrupte toename van ruis (53,57-69,23 H) gepaard ging met een waargenomen afname van de beeldkwaliteit (van bijna 4,0 tot 3,3) wanneer de milliampère werd verlaagd van 70 tot 40 mA. Daarom kan een MDCT-protocol met 40 mA enige beperkingen hebben in termen van diagnostische kwaliteit in vergelijking met beelden die zijn verkregen met 70 mA.

Een mogelijke beperking van lage-dosis MDCT is de grotere hoeveelheid scangegevens die het gevolg is van volumetrische acquisities met smalle collimatie. Low-dose MDCT-scans bestonden uit 175-211 beelden voor elke patiënt, inclusief coronaal opnieuw geformatteerde beelden (gemiddeld 204 beelden; de resulterende totale beeldgegevens, 512 × 512 × 204 = 53,5 MB) voor elke patiënt. Desalniettemin kunnen vorderingen op het gebied van computersoftware en -hardware en verbeterde beeldcompressietechnieken het probleem van de opslag van grote hoeveelheden gegevens oplossen. Een ander probleem dat voortvloeit uit de gegevensexplosie in verband met MDCT is de grotere hoeveelheid tijd die de radiologen nodig hebben om die gegevens te beoordelen. Deze toegenomen tijdsvereisten omvatten niet alleen de tijd die nodig is om het toegenomen aantal beelden te beoordelen waaruit MDCT-gegevenssets bestaan, maar ook de tijd die nodig is voor de beeldnabewerking die nodig is om multiplanair opnieuw geformatteerde beelden te produceren.

Een beperking van onze studie is het feit dat we patiënten met normale luchtwegen hebben geëvalueerd, hoewel de patiënten klinisch verdacht werden van bronchiëctasieën. Een andere beperking is dat we slechts zes discrete milliamperage waarden hebben beoordeeld, in tegenstelling tot het gebruik van een groter bereik van discrete milliamperages of continue milliamperages. Daarom bepaalt de selectie van discrete milliampèrewaarden (b.v. 40 mA, 70 mA) voor de doeleinden van deze studie niet de laagste buisstroom waarbij diagnostisch bruikbare beelden voor de beoordeling van bronchiëctasieën kunnen worden verkregen. Niettemin tonen onze gegevens aan dat MDCT kan worden uitgevoerd voor de beoordeling van vermoedelijke bronchiëctasie met gebruikmaking van een aanzienlijk verlaagde stralingsdosis zonder afbreuk te doen aan de waargenomen beeldkwaliteit.

In conclusie, met een buisstroominstelling zo laag als 70 mA, MDCT levert beelden van aanvaardbare kwaliteit en volumetrische datasets voor de evaluatie van bronchiëctasie. De afweging tussen het gebruik van MDCT en conventionele hoge-resolutie CT is dat de stralingsdosis vijf keer hoger is bij MDCT (10,54 mGy) dan bij conventionele hoge-resolutie CT (2,17 mGy met parameters van 120 kVp, 170 mA, 1-mm collimatie, en 10-mm intervallen); de stralingsblootstelling bij 70 mA is echter gereduceerd tot minder dan de helft van die bij 170 mA.