CT multidetector al bronșiectaziei: Efectul dozei de radiație asupra calității imaginii : American Journal of Roentgenology: Vol. 181, Nr. 2 (AJR)
Discuție |
---|
Deși CT elicoidală poate fi avantajoasă în evaluarea bronșiectaziilor , ea are un neajuns esențial: expunerea mai mare a pacienților la radiații decât CT convențional . Cu un timp de achiziție inerent mai scurt, MDCT acoperă un volum mai mare, menținând în același timp o colimare îngustă. MDCT permite, de asemenea, obținerea de imagini cu rezoluție voxelică aproape izotropă, oferind astfel imagini multiplanare și tridimensionale reformatate de calitate superioară . Cu toate acestea, au crescut îngrijorările legate de doza mare de radiații . Hu et al. au constatat că MDCT oferă o îmbunătățire de două până la trei ori a vitezei de acoperire a volumului cu o calitate comparabilă a imaginii de diagnosticare. Preocuparea acestor cercetători a fost expunerea la radiații livrată pentru achiziția a sute de imagini cu colimare subțire și imagini multiplane reconstruite. Cercetătorii subliniază importanța menținerii dozelor de radiații în timpul procedurilor CT la un nivel cât mai scăzut posibil în mod rezonabil. Măsurarea cantitativă a dozei de radiații este importantă în stabilirea unui protocol tehnic standard care să reducă riscul de expunere la radiații și, în același timp, să ofere imagini de calitate comparabilă.
Există controverse cu privire la pericolul de radiații al nivelurilor relativ scăzute de expunere la radiații ionizante. Relația dintre această expunere la radiații și riscul biologic pentru pacienți este determinată prin extrapolare pe baza modificărilor observate după expunerea la niveluri mai ridicate de radiații . În plus, vârsta și sexul pacienților trebuie să fie luate în considerare atunci când se analizează riscul unui pacient. De exemplu, se estimează că administrarea a 1 rad (10 mGy) la sânul unei femei cu vârsta mai mică de 35 de ani crește riscul de cancer de sân cu aproximativ 14 % față de rata spontană pentru populația generală .
Dozele de radiație ale MDCT măsurate în studiul actual (10,16-10.96 mGy la 70 mA) le depășesc ușor pe cele raportate de Lucidarme et al. (7,0-8,0 mGy pentru CT elicoidal cu un singur detector ) și sunt similare cu cele raportate de Jung et al. (8,93-12,10 mGy pentru CT elicoidal cu un singur detector ), deși tehnicile de scanare ale lui Lucidarme et al. și Jung et al. au fost diferite de cele din studiul nostru. Protocolul nostru de scanare a utilizat o colimare mai subțire și un curent de tub mai mic decât cele ale lui Lucidarme et al. și Jung et al. Cu toate acestea, doza de radiații din studiul nostru a depășit-o pe cea descrisă pentru un protocol convențional de CT de înaltă rezoluție care utilizează 120 kVp, 170 mA, colimare de 1 mm și intervale de 10 mm (2,17 mGy ) . Cu toate acestea, doza de radiații mai mare inerentă aplicațiilor MDCT în comparație cu CT de înaltă rezoluție trebuie privită ca un compromis necesar pentru a depăși unele dintre limitările asociate cu CT de înaltă rezoluție .
O reducere a miliamperajului determină o reducere proporțională a dozei de radiații pentru pacient, deoarece doza de radiații este corelată liniar cu amperajul la o kilotensiune fixă . În 1990, Naidich și colab. au descris tomografia computerizată cu doză redusă a plămânilor și au arătat o calitate acceptabilă a diagnosticului la tomografiile toracice convenționale obținute cu o setare de până la 10 mA pentru scanări de 2 secunde (20 mAs). Acest studiu s-a axat pe leziunile parenchimatoase pulmonare la 12 pacienți, fără analiză statistică. Mayo și colab. , folosind o tehnică de CT convențională (colimare de 10 mm), au raportat că o reducere de două ori a curentului din tub (de la 400 la 140 mA) nu a determinat o schimbare semnificativă a calității subiective a imaginii în detectarea anomaliilor mediastinale sau pulmonare. Deși imaginile diagnostice ale parenchimului pulmonar pot fi obținute folosind 20 mA, Mayo et al. au concluzionat că 140 mA este curentul minim al tubului necesar pentru a oferi o bună calitate a imaginii pentru examinarea pacienților cu greutate medie, deoarece tehnicile cu doze mai mici produc imagini cu zgomot semnificativ. Am demonstrat că calitatea subiectivă a imaginii subiective a scanărilor MDCT (colimare de 2,5 mm, achiziție continuă de date) obținute cu 70 mA este comparabilă cu imaginile MDCT obținute cu 170 mA și cu parametri tehnici identici în rest. Această constatare indică faptul că este posibilă o reducere semnificativă a dozei de radiații fără a compromite calitatea percepută a imaginii.
O potențială problemă asociată cu reducerea miliamperajului este că rezoluția este limitată de moftul cuantic; cu alte cuvinte, creșterea artefactelor și a zgomotului ar putea cauza degradarea ulterioară a imaginii . În studiul lui Zwirewich și colab. , artefactele de striuri liniare au fost mai proeminente pe imaginile CT de înaltă rezoluție obținute cu o tehnică cu doză mică (20 mA) decât cele obținute cu o tehnică cu doză mare, chiar dacă ambele au fost considerate la fel de diagnostice în majoritatea cazurilor. Deoarece plămânul este aerisit și, prin urmare, are o atenuare scăzută, plămânul are un contrast mai mare decât organele solide, cum ar fi ficatul. Prin urmare, detectarea modificărilor patologice ar trebui să depindă mai puțin de zgomotul imaginii în plămâni decât în organele solide .
În studiul nostru, raportul semnal-zgomot mai mic al CT cu doză mică nu a afectat semnificativ calitatea subiectivă a imaginii. La 70 mA, au putut fi obținute imagini de bună calitate atât la setările ferestrei pulmonare, cât și la cele mediastinale (scor mediu, aproape 4,0 ) (tabelul 1). La 40 mA, calitatea imaginii s-a deteriorat și zgomotul imaginii a crescut (scor mediu, aproape 3,0 ) (tabelul 1). Am constatat că o creștere bruscă a zgomotului (53,57-69,23 H) a fost asociată cu o scădere percepută a calității imaginii (de la aproape 4,0 la 3,3) atunci când miliamperajul a fost redus de la 70 la 40 mA. Prin urmare, un protocol MDCT cu 40 mA poate avea unele limitări în ceea ce privește calitatea diagnosticului în comparație cu imaginile achiziționate cu 70 mA.
O posibilă limitare a MDCT cu doză mică este cantitatea crescută de date de scanare care rezultă din achizițiile volumetrice care utilizează colimarea îngustă. Scanările MDCT cu doză mică au constat în 175-211 imagini pentru fiecare pacient, inclusiv imagini reformatate coronariene (media, 204 imagini; totalul datelor de imagine rezultate, 512 × 512 × 204 = 53,5 MB) pentru fiecare pacient. Cu toate acestea, progresele în aplicațiile software și hardware și tehnicile îmbunătățite de compresie a imaginilor pot depăși problema stocării unor cantități mari de date. O altă problemă care rezultă din explozia de date asociată cu MDCT este cantitatea mai mare de timp necesară radiologilor pentru a examina astfel de date. Aceste cerințe crescute de timp includ nu numai timpul necesar pentru a examina numărul crescut de imagini care compun seturile de date MDCT, ci și timpul necesar pentru postprocesarea imaginilor necesare pentru a produce imagini reformatate multiplanare.
O limitare a studiului nostru este faptul că am evaluat pacienți cu căi respiratorii normale, deși pacienții erau suspectați clinic de bronșiectazie. O altă limitare este faptul că am evaluat doar șase valori discrete de miliamperaj, spre deosebire de utilizarea unei game mai mari de miliamperaje discrete sau de miliamperaje continue. Prin urmare, selectarea valorilor discrete de miliamperaj (de exemplu, 40 mA, 70 mA) în scopul acestui studiu nu definește cel mai mic curent al tubului la care pot fi obținute imagini utile din punct de vedere diagnostic pentru evaluarea bronșiectaziei. Cu toate acestea, datele noastre arată că MDCT poate fi efectuată pentru evaluarea bronșiectaziei suspectate folosind o doză de radiații semnificativ mai mică, fără a compromite calitatea percepută a imaginii.
În concluzie, cu o setare a curentului tubular de până la 70 mA, MDCT furnizează imagini de calitate acceptabilă și seturi de date volumetrice pentru evaluarea bronșiectaziei. Compromisul între utilizarea MDCT și CT convențional de înaltă rezoluție este că doza de radiații este de cinci ori mai mare cu MDCT (10,54 mGy) decât cu CT convențional de înaltă rezoluție (2,17 mGy cu parametrii de 120 kVp, 170 mA, colimare de 1 mm și intervale de 10 mm); cu toate acestea, expunerea la radiații la 70 mA este redusă la mai puțin de jumătate din cea la 170 mA.
.