Prospektivt multicenterregister over strålingsdosisestimater af hjerte-CT-angiografi i daglig praksis i 2017 (PROTECTION-VI)

Cardiac CT angiografi (CCTA) er blevet et kraftfuldt og almindeligt anvendt diagnostisk værktøj til evaluering af koronararteriesygdom. Fordelene ved CCTA er dens ikke-invasive tilgang, udbredte tilgængelighed og høje negative prædiktive værdi for at udelukke koronararteriesygdom. Imidlertid skal strålingseksponering under CCTA overvejes på grund af den potentielle risiko for malignitetsinduktion.

For et årti siden har multicenter observationelle PROTECTION I undersøgelse afsløret, at dosis-længde-produktet af CCTA varierer mellem 568-1259 mGy x cm med en median på 885 mGy x cm. Dette svarer til en estimeret effektiv dosis på ca. 12 mSv. Desuden demonstrerede PROTECTION I en op til 7-fold variation af strålingsdosis mellem forskellige undersøgelsessteder, hvilket implicerede det store potentiale for dosisreduktion. Endelig er der påvist betydelige forskelle i strålingseksponeringen mellem CT-systemer fra forskellige leverandører og anvendelse af dosisbesparende algoritmer, hvilket betyder, at tilgange til dosisreduktion med hensyn til hardware og software også har været relevante i 2007.

Siden da er en række forskellige teknikker blevet udviklet og forbedret for at reducere strålingseksponeringen under CCTA. Tidligere er EKG-styret rørstrømmodulation blevet accepteret for at reducere strålingsdosis og blev derfor brugt i EKG-styret retrospektiv hjertespiralscanning.

En anden dosisbesparende teknik er reduktionen af ​​rørpotentialet fra konventionelt 120 kVp til 100 kVp hos ikke-overvægtige patienter. I PROTECTION II-forsøget viste vi, at den diagnostiske billedkvalitet opretholdes med en reduktion af rørpotentialet til 100 kVp, mens strålingseksponeringen blev signifikant reduceret med 31 %.

Udvikling af prospektiv EKG-styret aksial (sekventiel) scanning muliggjorde yderligere dosisreduktion på grund af administration af stråling kun ved slutningen af ​​diastolen. I PROTECTION III-forsøget kunne vi påvise, at diagnostisk billedkvalitet opretholdes med prospektiv EKG-styret aksial scanning hos patienter med stabil og lav hjertefrekvens, mens strålingseksponering blev reduceret med 69 % sammenlignet med konventionel spiralscanning med retrospektiv EKG-gate. Ved at bruge prospektivt EKG-udløst spiral CCTA med høj tonehøjde med billedoptagelse i løbet af kun én hjertecyklus, kan yderligere dosis spares, når den anvendes til udvalgte patienter med lav og stabil hjertefrekvens. En scanningsstrategi med et forsøg på høj-pitch-scanning først er imidlertid sårbar over for bevægelsesartefakter og indebærer risiko for gentagen scanning.

I PROTECTION IV-forsøget sammenlignede vi en scanningsstrategi med spiralscanning med høj tonehøjde først med en konventionel scannings-første strategi. Vi kunne demonstrere vedligeholdelse af billedkvalitet ved at bruge strategien med spiralscanning med høj tonehøjde først, mens strålingseksponering blev reduceret med 57 % sammenlignet med den konventionelle scannings første strategi.

Introduktionen af ​​iterativ billedrekonstruktionsteknik med avanceret rådatabehandling muliggør forbedring af billedkvaliteten sammenlignet med traditionel filtreret tilbageprojektion. Dette tillod yderligere dosisbesparelse under billedoptagelse. I PROTECTION V-forsøget demonstrerede vi muligheden for at kombinere iterative billedrekonstruktionsteknikker med en reduktion af rørstrømme med 30 %, hvilket fører til opretholdelse af diagnostisk billedkvalitet og samtidig spare strålingsdosis lineært i forhold til rørstrømmen.

Sammenfattende viste de fire randomiserede kliniske forsøg PROTECTION II-V, at forskellige teknikker til at reducere strålingseksponering under CCTA kan anvendes i klinisk praksis uden at gå på kompromis med den diagnostiske billedkvalitet. Undersøgelserne viser, at de forskellige tilgange også kan anvendes i kombination, og at disse tilgange kan bruges med forskellige CT-platforme fra forskellige CT-leverandører.

Nylige undersøgelser har vist, at den effektive strålingsdosis for én CCTA-scanning kan reduceres til 0,3 mSv15 eller endda under 0,1 mSv i en lille mængde nøje udvalgte patienter. Det er dog stadig uklart, om der opnås så dramatisk lave doser, og om diagnostisk billedkvalitet opretholdes i klinisk rutine. For at analysere størrelsen af ​​eksponeringen for strålingsdosis under CCTA i nutidens kliniske praksis, designede vi det internationale og multicentriske PROTECTION VI-studie. Vi vil vurdere variationen af ​​strålingsdosis med hensyn til leverandører, CT-systemer og undersøgelsessteder. Desuden vil vi evaluere brugen af ​​dosisbesparende strategier, herunder de ovennævnte i daglig praksis, og analysere deres effekt på diagnostisk billedkvalitet. På baggrund af de indsamlede data vil vi vurdere den potentielle brug af yderligere dosisbesparelser for hvert sted individuelt.