Dyskusja

Although helical CT can be advantageous in the evaluation of bronchiectasis , it has an essential shortcoming: wyższą ekspozycję pacjentów na promieniowanie niż w przypadku konwencjonalnej TK . Dzięki krótszemu czasowi akwizycji, MDCT obejmuje większą objętość przy zachowaniu wąskiej kolimacji. MDCT umożliwia również obrazowanie z niemal izotropową rozdzielczością wokseli, zapewniając wielopłaszczyznowe i trójwymiarowe przeformatowane obrazy o najwyższej jakości. Jednak coraz częściej pojawiają się obawy dotyczące wysokiej dawki promieniowania. Hu i wsp. stwierdzili, że MDCT zapewnia dwu- lub trzykrotną poprawę szybkości pokrycia objętości przy porównywalnej jakości obrazu diagnostycznego. Obawy tych badaczy dotyczyły ekspozycji na promieniowanie dostarczane w celu uzyskania setek obrazów cienkiej kolimacji i zrekonstruowanych obrazów wielopłaszczyznowych. Badacze podkreślają znaczenie utrzymywania dawek promieniowania podczas procedur TK na możliwie najniższym poziomie. Ilościowy pomiar dawki promieniowania jest ważny w ustalaniu standardowego protokołu technicznego, który obniża ryzyko ekspozycji na promieniowanie i jednocześnie zapewnia obrazy o porównywalnej jakości.

Kontrowersje dotyczą zagrożenia radiacyjnego związanego ze stosunkowo niskimi poziomami ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Związek tej ekspozycji na promieniowanie z ryzykiem biologicznym dla pacjentów jest określany przez ekstrapolację na podstawie zmian obserwowanych po ekspozycji na wyższe poziomy promieniowania . Ponadto, przy analizie ryzyka pacjenta należy uwzględnić jego wiek i płeć. Na przykład szacuje się, że dostarczenie 1 rad (10 mGy) do piersi kobiety młodszej niż 35 lat zwiększa jej ryzyko zachorowania na raka piersi o około 14% w stosunku do spontanicznego wskaźnika dla populacji ogólnej .

Dawki promieniowania MDCT mierzone w obecnym badaniu (10,16-10.96 mGy przy 70 mA) nieznacznie przekraczają te zgłoszone przez Lucidarme et al. (7,0-8,0 mGy dla jednodetektorowej spiralnej CT ) i są podobne do tych zgłoszonych przez Jung et al. (8,93-12,10 mGy dla jednodetektorowej spiralnej CT ), chociaż techniki skanowania Lucidarme et al. i Jung et al. różniły się od tych w naszym badaniu. W naszym protokole skanowania zastosowano cieńszą kolimację i niższe natężenie prądu w tubie niż w badaniach Lucidarme i wsp. oraz Jung i wsp. Mimo to dawka promieniowania w naszym badaniu przekroczyła dawkę opisaną dla konwencjonalnego protokołu TK o wysokiej rozdzielczości, w którym zastosowano 120 kVp, 170 mA, 1-mm kolimację i 10-mm odstępy (2,17 mGy ). Jednak wyższa dawka promieniowania właściwa dla zastosowań MDCT w porównaniu z TK wysokiej rozdzielczości musi być traktowana jako kompromis wymagany do przezwyciężenia niektórych ograniczeń związanych z TK wysokiej rozdzielczości .

Zmniejszenie miliamperażu powoduje proporcjonalne zmniejszenie dawki promieniowania dla pacjenta, ponieważ dawka promieniowania jest liniowo skorelowana z amperażem przy stałym kilowoltażu . W 1990 r. Naidich i wsp. opisali niskodawkową tomografię komputerową płuc i wykazali akceptowalną jakość diagnostyczną konwencjonalnych skanów TK klatki piersiowej uzyskanych przy ustawieniu tak niskiego natężenia jak 10 mA dla skanów 2-sekundowych (20 mAs). Badanie to dotyczyło zmian miąższowych w płucach u 12 pacjentów, bez analizy statystycznej. Mayo i wsp. , stosując konwencjonalną technikę TK (kolimacja 10 mm), stwierdzili, że dwukrotne zmniejszenie natężenia prądu lampy (z 400 do 140 mA) nie spowodowało istotnej zmiany subiektywnej jakości obrazu w wykrywaniu nieprawidłowości w śródpiersiu lub płucach. Chociaż diagnostyczne obrazy miąższu płuc można uzyskać przy użyciu prądu 20 mA, Mayo i wsp. doszli do wniosku, że 140 mA to minimalny prąd lampy wymagany do zapewnienia dobrej jakości obrazu w badaniach pacjentów o średniej masie ciała, ponieważ techniki o niższej dawce dają obrazy ze znacznym szumem. Wykazaliśmy, że subiektywna jakość obrazu skanów MDCT (kolimacja 2,5 mm, ciągła akwizycja danych) uzyskanych przy użyciu prądu 70 mA jest porównywalna z obrazami MDCT uzyskanymi przy użyciu prądu 170 mA i identycznych parametrach technicznych. To odkrycie wskazuje, że możliwe jest znaczne zmniejszenie dawki promieniowania bez pogorszenia postrzeganej jakości obrazu.

Potencjalnym problemem związanym ze zmniejszeniem miliamperażu jest to, że rozdzielczość jest ograniczona przez cętki kwantowe; innymi słowy, zwiększone artefakty i szumy mogą spowodować późniejszą degradację obrazu. W badaniu Zwirewicha i wsp. artefakty smug liniowych były bardziej widoczne na wysokorozdzielczych obrazach TK uzyskanych techniką niskodawkową (20 mA) niż techniką wysokodawkową, mimo że w większości przypadków obie techniki oceniono jako równie diagnostyczne. Ponieważ płuco jest napowietrzane, a więc ma niską atenuację, charakteryzuje się ono wyższym kontrastem niż narządy lite, takie jak wątroba. Dlatego wykrywanie zmian patologicznych powinno w mniejszym stopniu zależeć od szumu obrazu w płucach niż w narządach litych .

W naszym badaniu niższy stosunek sygnału do szumu niskodawkowej TK nie wpłynął znacząco na subiektywną jakość obrazu. Przy 70 mA można było uzyskać obrazy dobrej jakości zarówno w ustawieniach okien płucnych, jak i śródpiersiowych (średnia ocena, blisko 4,0 ) (Tabela 1). Przy natężeniu 40 mA jakość obrazu uległa pogorszeniu, a szumy w obrazie wzrosły (średnia ocena, blisko 3,0 ) (tab. 1). Stwierdziliśmy, że nagły wzrost szumu (53,57-69,23 H) był związany z postrzeganym spadkiem jakości obrazu (z blisko 4,0 do 3,3), gdy miliamperaż został zmniejszony z 70 do 40 mA. Dlatego protokół MDCT z 40 mA może mieć pewne ograniczenia pod względem jakości diagnostycznej w porównaniu z obrazami uzyskanymi z 70 mA.

Jednym z możliwych ograniczeń niskodawkowej MDCT jest zwiększona ilość danych skanowania, która wynika z objętościowych akwizycji przy użyciu wąskiej kolimacji. Skany niskodawkowej MDCT zawierały 175-211 obrazów dla każdego pacjenta, w tym obrazy przeformatowane koronarograficznie (średnia, 204 obrazy; wynikowa całkowita ilość danych obrazu, 512 × 512 × 204 = 53,5 MB) dla każdego pacjenta. Niemniej jednak postęp w zakresie oprogramowania komputerowego i aplikacji sprzętowych oraz ulepszone techniki kompresji obrazów mogą rozwiązać problem przechowywania dużych ilości danych. Innym problemem wynikającym z eksplozji danych związanej z MDCT jest większa ilość czasu wymagana przez radiologów do przejrzenia tych danych. Te zwiększone wymagania czasowe obejmują nie tylko czas wymagany do przeglądu zwiększonej liczby obrazów, które składają się na zestawy danych MDCT, ale także czas wymagany do postprocessingu obrazu potrzebnego do wytworzenia wielopłaszczyznowych przeformatowanych obrazów.

Jednym z ograniczeń naszego badania jest fakt, że ocenialiśmy pacjentów z normalnymi drogami oddechowymi, chociaż pacjenci byli klinicznie podejrzani o posiadanie bronchiektaz. Innym ograniczeniem jest to, że ocenialiśmy tylko sześć dyskretnych wartości miliamperażu, w przeciwieństwie do stosowania większego zakresu dyskretnych miliamperaży lub ciągłych miliamperaży. Dlatego też wybór dyskretnych wartości miliamperażu (np. 40 mA, 70 mA) dla celów tego badania nie definiuje najniższego prądu lampy, przy którym można uzyskać obrazy diagnostycznie przydatne do oceny bronchiektaz. Niemniej jednak nasze dane pokazują, że MDCT można wykonać w celu oceny podejrzenia bronchiektazji przy użyciu znacznie zmniejszonej dawki promieniowania bez pogorszenia postrzeganej jakości obrazu.

W podsumowaniu, przy ustawieniu prądu rurki tak niskim jak 70 mA, MDCT zapewnia obrazy o akceptowalnej jakości i zestawy danych wolumetrycznych do oceny bronchiektazji. Kompromis między stosowaniem MDCT a konwencjonalną tomografią komputerową o wysokiej rozdzielczości polega na tym, że dawka promieniowania jest pięciokrotnie wyższa w przypadku MDCT (10,54 mGy) niż w przypadku konwencjonalnej tomografii komputerowej o wysokiej rozdzielczości (2,17 mGy przy parametrach 120 kVp, 170 mA, kolimacji 1 mm i odstępach 10 mm); jednak ekspozycja na promieniowanie przy prądzie 70 mA jest mniejsza niż połowa ekspozycji przy prądzie 170 mA.

.