211service.com
Jasné CT skeny s menší radiací
Počítačová tomografie – neboli CT – se stala silným zobrazovacím nástrojem pro diagnostiku onemocnění. Poskytovatelé zdravotní péče provedli v roce 2007 ve Spojených státech více než 70 milionů CT vyšetření.
Snížení dávky: Nová technika rekonstrukce obrazu vede k lepšímu CT skenu (dole) modelu lidského břicha než současné algoritmy (nahoře). Nová metoda využívá osminu dávky záření ve srovnání se současnými skeny.
Studie z prosince 2009 v Archiv vnitřního lékařství vypočítali, že těchto 70 milionů skenů by mohlo vést k 29 000 rakovin. Toto číslo je statistický výpočet a neexistuje žádný přímý důkaz spojující dávku záření z CT vyšetření s rakovinou, říká Cynthia McColloughová , radiologický fyzik na Mayo Clinic. Dávky podané při CT vyšetření jsou stejné velikosti, jakou dostáváme každý rok z radiace na pozadí. (Typické CT vyšetření může vést k dávce 1 až 14 milisievertů.)
Přesto CT komunita hledá způsoby, jak snížit dávku záření ze skenerů. Je to proto, že CT vyšetření jsou stále běžnější a protože u některých pacientů, jako jsou ti, kteří trpí traumatem hlavy nebo páteře, je často vyžadováno více vyšetření. Některé slibné techniky pro snížení záření CT byly nedávno představeny na setkání Americké asociace fyziků v lékařství ve Filadelfii.
Výzkumníci v GE Healthcare ve Waukesha, WI, představil a technika která potřebuje zhruba osminu radiační dávky dnešních skenerů, aby vytvořila obraz stejně ostrý a se stejně vysokým rozlišením. Snížení dávky závisí na konkrétním případě a na aplikaci, říká vedoucí vědec Girijesh Yadava. Mohli byste jít níž nebo výš [než osmina] v závislosti na části těla.
CT skener dává dohromady více průřezových snímků a vytváří detailní obraz tělesných struktur. Rentgenová trubice se otáčí kolem pacienta a směruje paprsky do těla z různých úhlů. Po průchodu paprsků tělem je jejich intenzita měřena polem detektorů na druhé straně. Počítačový algoritmus pak rekonstruuje obrazy z dat intenzity. Stejně jako každý světelný detektor v digitálním fotoaparátu odpovídá obrazovému pixelu, každý detektor poskytuje voxel neboli objemový prvek obrazu.
Konvenční rekonstrukční algoritmy předpokládají, že zdroj rentgenového záření a detektor jsou body a že svazek rentgenového záření je přímka. V loňském roce společnost GE Healthcare představila skenery, které používají algoritmus zvaný adaptivní statistická iterativní rekonstrukce (ASIR). Tato technika porovnává sousední voxely; pokud někdo vypadá příliš odlišně, předpokládá se, že je to šum a je odstraněn. Skener tedy může používat méně intenzivní rentgenové záření, což může mít za následek více zašuměné snímky. Tato technika může snížit dávku záření při CT vyšetření na polovinu.
Nový algoritmus Yadavy a jeho kolegů jde ještě o krok dále. Využívá realističtější fyzikální model zdroje rentgenového záření, detektorů a svazku rentgenového záření. Předpokládá se, že každý z těchto tří má specifické průměry, místo aby byl považován za bod nebo čáru, říká Yadava. V závislosti na typu skenování je tato technika lepší než ASIR při ořezávání obrazového šumu, a proto může být rentgenové záření ještě méně intenzivní. Vědci získali vysoce kvalitní snímky břicha lidského modelu s použitím osminové dávky záření konvenčního skenování.
Softwarové techniky jsou slibným způsobem, jak snížit radiaci, říká McCollough. Během posledního desetiletí snížily jiné techniky dávku záření z CT vyšetření – vyšetření břicha nyní dodává třetinu dávky, než jaké dodávaly v 80. letech. Jedním z hlavních pokroků bylo přidání více detektorů ke skenerům, říká. Druhým bylo upravit intenzitu rentgenového záření v závislosti na velikosti pacienta a zobrazovaném orgánu. To snížilo dávky záření až o 40 procent.
McCollough vyvinul další techniku snižování dávky, která zahrnuje automatické nastavení energetického spektra rentgenových paprsků. Říká, že metoda by mohla poskytnout lepší kvalitu snímků pro děti a hubenější dospělé a použít o 20 až 40 procent méně záření. Mnoho nemocnic právě nyní provádí manuální úpravu energie rentgenovým zářením, říká, ale hlavní výrobce skenerů začleňuje automatickou techniku do svých strojů.