Translationel udvikling af foton-tællende CT-billeddannelse

NIH udvikler nye billeddannelsesteknikker som en af ​​sine prioriteter for at accelerere videnskaben, herunder metoder til ikke-invasive patientvurderinger. Computertomografisk (CT) billeddannelse er en grundpille i diagnostisk billeddannelse. Det seneste store teknologiske fremskridt er fotontælling CT (PCCT), som bruger en ny røntgendetektor, der måler røntgengennemtrængning af kroppen og energien af ​​hver røntgenfoton. NIH har et af tre prototype Siemens PCCT Count-systemer i verden til undersøgelsesbrug. Scanneren kan udføre standard CT- og PCCT-billeddannelse. I denne protokol kan NIH-patienter, der allerede er tilmeldt en klinisk forskningsprotokol, og som henvises til radiologi for diagnostisk CT som en del af denne forskning, blive tilmeldt denne undersøgelse af PCCT. Den diagnostiske CT-scanning, der anmodes om af deres lægeteam, vil blive udført på Count-scanneren, der giver den klinisk indikerede billeddannelse sammen med en enkelt, kort PCCT-undersøgelse til støtte for PCCT-udvikling. Dataene vil blive brugt til at karakterisere kvaliteten af ​​PCCT-billederne og til at udvikle testbare hypoteser og nye diagnostiske applikationer ved hjælp af PCCT-funktioner.

Nuværende CT-systemer, såsom Siemens SOMATOM Flash, har to røntgenrør, der hver er parret med en røntgendetektor, der måler patientens totale røntgengennemtrængning og bruger denne information til at skabe billederne. Count-scanneren er en modificeret version af Flash, hvor en af ​​de to standarddetektorer er blevet erstattet med en PCCT-detektor. De to billeddannelsestilstande for Count-scanneren er (i) standarddetektorundersøgelse som i en Flash-scanner og (ii) PCCT-scanning. Patientscanningen vil således omfatte klinisk indiceret strålingseksponering med standarddetektoren og forskningsstråling med PCCT-detektoren. Count-systemet er placeret på det kliniske center under et CRADA med Siemens Medical Solutions.

Sammenlignet med nuværende scannere tilbyder PCCT fire store fordele:

• lavere stråledosis
• større rumlig opløsning
• reduceret billedstøj
• røntgenenergidiskrimination

De primære mål er at:

• udvikle og karakterisere nye medicinske billeddiagnostiske metoder
• lette oversættelse af PCCT-fordele til klinisk nyttige applikationer.

Som en translationel udviklingsprotokol er alle billeddannelsesundersøgelser open-label, og data kan analyseres, efterhånden som de indsamles. Bias minimeres ved hjælp af objektive målinger. Observationsdata kan karakteriseres ved hjælp af beskrivende statistik. Simple sammenligninger mellem standard CT og PCCT kan bruge parrede og uparrede parametriske og ikke-parametriske teknikker. Disse undersøgelser vil danne grundlaget for at udvikle avancerede kliniske billeddannelseskapaciteter og applikationer.