Sviluppo traslazionale dell'imaging TC a conteggio di fotoni

NIH sviluppa nuove tecniche di imaging come una delle sue priorità per accelerare la scienza, compresi i metodi per le valutazioni dei pazienti non invasive. L'imaging tomografico computerizzato (TC) è un pilastro della diagnostica per immagini. L'ultimo grande progresso tecnologico è il conteggio dei fotoni CT (PCCT) che utilizza un nuovo rilevatore di raggi X che misura la penetrazione dei raggi X del corpo e l'energia di ciascun fotone di raggi X. NIH ha uno dei tre prototipi di sistemi Siemens PCCT CounT al mondo per uso sperimentale. Lo scanner può eseguire immagini TC e PCCT standard. In questo protocollo, i pazienti NIH già arruolati in un protocollo di ricerca clinica e che vengono indirizzati a Radiologia per CT diagnostico come parte di tale ricerca possono essere arruolati in questo studio di PCCT. La scansione TC diagnostica richiesta dal loro team di assistenza medica verrà eseguita sullo scanner CounT, fornendo l'imaging clinicamente indicato, insieme a un singolo, breve esame PCCT per supportare lo sviluppo di PCCT. I dati saranno utilizzati per caratterizzare la qualità delle immagini PCCT e per sviluppare ipotesi verificabili e nuove applicazioni diagnostiche utilizzando le capacità PCCT.

Gli attuali sistemi CT, come Siemens SOMATOM Flash, hanno due tubi a raggi X, ciascuno accoppiato con un rilevatore di raggi X che misura la penetrazione totale dei raggi X del paziente e utilizza tali informazioni per creare le immagini. Lo scanner CounT è una versione modificata del Flash in cui uno dei due rilevatori standard è stato sostituito con un rilevatore PCCT. Le due modalità di imaging per lo scanner CounT sono (i) studio del rivelatore standard come in uno scanner Flash e (ii) scansione PCCT. La scansione del paziente includerà quindi l'esposizione alle radiazioni clinicamente indicata con il rilevatore standard e la ricerca delle radiazioni con il rilevatore PCCT. Il sistema CounT è situato presso il Centro Clinico sotto un CRADA con Siemens Medical Solutions.

Rispetto agli attuali scanner, PCCT offre quattro vantaggi principali:

• minore dose di radiazioni
• maggiore risoluzione spaziale
• riduzione del rumore dell'immagine
• Discriminazione dell'energia dei raggi X

Gli obiettivi primari sono quelli di:

• sviluppare e caratterizzare nuovi metodi di imaging medicale
• facilitare la traduzione dei vantaggi del PCCT in applicazioni clinicamente utili.

Come protocollo di sviluppo traslazionale, tutti gli studi di imaging sono in aperto e i dati possono essere analizzati man mano che vengono raccolti. Il bias è ridotto al minimo utilizzando misurazioni oggettive. I dati osservativi possono essere caratterizzati utilizzando statistiche descrittive. Semplici confronti tra la TC standard e la PCCT possono utilizzare tecniche parametriche e non parametriche accoppiate e non accoppiate. Questi studi costituiranno la base per sviluppare capacità e applicazioni avanzate di imaging clinico.